Kolmivaiheverkko: teholaskenta, kytkentäkaavio

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Kaikki tavalliset ihmiset eivät ymmärrä, mitä sähköpiirit ovat. Asunnoissa ne ovat 99% yksivaiheisia, joissa virta kulkee kuluttajalle yhden johdon kautta ja palaa toisen kautta (nolla). Kolmivaiheinen verkko on järjestelmä sähkövirran siirtoon, joka kulkee kolmen johtimen läpi paluu kerrallaan. Tässä paluujohto ei ole ylikuormitettu virran vaihesiirron vuoksi. Sähköä tuottaa generaattori, jota käyttää ulkoinen asema.

Kuorman lisääminen piirissä johtaa generaattorin käämien läpi kulkevan virran voimakkuuden kasvuun. Tämän seurauksena magneettikenttä vastustaa voimakkaammin käyttöakselin pyörimistä. Kierrosluku alkaa laskea ja nopeudensäädin käskee lisäämään vetovoimaa esimerkiksi syöttämällä enemmän polttoainetta polttomoottoriin. RPM palautuu ja tehoa syntyy enemmän.

Kolmivaihejärjestelmä koostuu kolmesta piiristä, joilla on sama taajuus ja 120° vaihesiirto.

Virran kytkemisen ominaisuudet omakotitaloon

Monet uskovat, että kolmivaiheinen verkko talossa lisää virrankulutusta. Itse asiassa rajan asettaa virtalähdeorganisaatio, ja sen määräävät tekijät:

• palveluntarjoajan ominaisuudet;
• kuluttajien määrä;
• linjan ja varusteiden kunto.

Tehopiikit ja vaiheepätasapainon estämiseksi ne tulee ladata tasaisesti. Kolmivaiheisen järjestelmän laskenta on likimääräinen, koska on mahdotonta määrittää tarkasti, mitkä laitteet kytketään tällä hetkellä. Pulssilaitteiden läsnäolo lisää tällä hetkellä virrankulutusta, kun ne käynnistetään.

Kolmivaiheisella liitännällä varustettu jakelukeskus on suurempi kuin yksivaiheinen syöttö. Vaihtoehdot ovat mahdollisia asentamalla pieni tulosuojus, ja loput - muovista jokaiseen vaiheeseen ja ulkorakennuksiin.

Yhteys moottoritielle tehdään maanalaisella menetelmällä ja ilmajohdolla. Etusija annetaan jälkimmäiselle pienen työmäärän, alhaisen liitäntäkustannusten ja korjauksen helppouden vuoksi.

Nyt on kätevää tehdä ilmaliitäntä käyttämällä itsekantavaa eristettyä johdinta (SIP). Alumiiniytimen pienin poikkileikkaus on 16 mm2, mikä on enemmän kuin tarpeeksi omakotitalolle.

SIP kiinnitetään kannattimiin ja talon seinään kiinnikkeillä ja kiinnikkeillä. Liitäntä pääilmajohtoon ja tulokaapeli talon sähköpaneeliin tehdään haaralävistyspuristimilla. Kaapeli on otettupalamaton eristys (VVGng) ja se suoritetaan seinään työnnetyn metalliputken kautta.

Koton kolmivaihevirran antenniliitäntä

Jos etäisyys lähimmästä tuesta on yli 15 m, on asennettava toinen pylväs. Tämä vähentää kuormitusta, joka aiheuttaa johtojen painumista tai katkeamista.

Liitäntäpisteen korkeus on 2,75 m tai enemmän.

Sähkökaappi

Liitys kolmivaiheiseen verkkoon toteutetaan projektin mukaan, jossa kuluttajat jaetaan talon sisällä ryhmiin:

• valaistus;
• pistorasiat;
• suurtehoiset yksittäiset laitteet.

Jotkin kuormat voidaan kytkeä pois päältä korjausta varten, kun taas toiset ovat käynnissä.

Kuluttajien teho lasketaan jokaiselle ryhmälle, josta valitaan halutun poikkileikkauksen johto: 1,5 mm² - valaistukseen, 2,5 mm ^{2- pistorasiaan ja jopa 4 mm}2 ^{- tehokkaisiin laitteisiin.}

Johdot on suojattu oikosululta ja ylikuormitukselta katkaisijalla.

Sähkömittari

Kaikki liitäntäsuunnitelmat edellyttävät sähkömittaria. 3-vaiheinen mittari voidaan kytkeä suoraan verkkoon (suora kytkentä) tai jännitemuuntajan kautta (puoliepäsuora), jolloin mittarin lukemat kerrotaan kertoimella.

On tärkeää noudattaa kytkentäjärjestystä, jossa parittomat luvut ovat tehoa ja parilliset luvut kuormitettuja. Johtojen väri on ilmoitettu kuvauksessa ja kaavio on sijoitettu laitteen takakanteen. Tulo ja vastaava lähtö3-vaiheiset mittarit on merkitty yhdellä värillä. Yleisin kytkentäjärjestys on, kun vaiheet menevät ensin ja viimeinen johto on nolla.

Kotona 3-vaiheinen suoraliitäntämittari on tyypillisesti mitoitettu jopa 60 kW:iin.

Ennen kuin valitset monitariffimallin, asiasta tulee sopia virtayhtiön kanssa. Nykyaikaiset mittalaitteilla varustetut laitteet mahdollistavat sähkömaksun laskemisen vuorokaudenajan mukaan sekä tehoarvojen rekisteröinnin ja kirjaamisen ajan myötä.

Laitteiden lämpötilamittarit valitaan mahdollisimman laajasti. Keskimäärin ne vaihtelevat -20 - +50 °С. Laitteiden käyttöikä on 40 vuotta kalibrointivälillä 5-10 vuotta.

Mittari on kytketty johdattelevan kolmi- tai nelinapaisen katkaisijan jälkeen.

Kolmivaihekuorma

Kuluttajia ovat sähkökattilat, asynkroniset sähkömoottorit ja muut sähkölaitteet. Niiden käytön etuna on tasainen kuorman jakautuminen jokaiselle vaiheelle. Jos kolmivaiheisessa verkossa on epätasaisesti kytkettyjä yksivaiheisia voimakkaita kuormia, tämä voi johtaa vaiheepätasapainoon. Tässä tapauksessa elektroniset laitteet alkavat toimia virheellisesti ja valaistuslamput hehkuvat himmeästi.

Kaavio kolmivaihemoottorin liittämiseksi kolmivaiheiseen verkkoon

Kolmivaiheisten sähkömoottorien toiminnalle on ominaista korkea suorituskyky ja hyötysuhde. Se ei vaadi ylimääräisten käynnistyslaitteiden läsnäoloa. Normaalia käyttöä varten on tärkeää kytkeä laite oikein.ja noudata kaikkia suosituksia.

Kaava kolmivaiheisen moottorin liittämiseksi kolmivaiheiseen verkkoon luo pyörivän magneettikentän, jossa on kolme käämiä, jotka on yhdistetty tähdellä tai kolmiolla.

Jokaisella menetelmällä on etunsa ja haittansa. Tähtipiirin avulla voit käynnistää moottorin sujuvasti, mutta sen teho pienenee 30 prosenttiin. Tämä häviö puuttuu kolmiopiiristä, mutta käynnistyksessä virtakuorma on paljon suurempi.

Moottoreissa on liitäntärasia, jossa käämitysjohdot sijaitsevat. Jos niitä on kolme, piiri on kytketty vain tähdellä. Kuudella johdolla moottori voidaan kytkeä millä tahansa tavalla.

Virrankulutus

Talon omistajalle on tärkeää tietää, kuinka paljon energiaa kuluu. Tämä on helppo laskea kaikille sähkölaitteille. Lisäämällä kaikki tehot ja jakamalla tulos 1000:lla saadaan kokonaiskulutus, esimerkiksi 10 kW. Kodin sähkölaitteille yksi vaihe riittää. Kuitenkin virrankulutus kasvaa merkittävästi omakotitalossa, jossa on tehokas tekniikka. Yksi laite voi vastata 4-5 kW.

On tärkeää suunnitella kolmivaiheisen verkon virrankulutus jo suunnitteluvaiheessa jännitteiden ja virtojen symmetrian varmistamiseksi.

Nelijohtiminen johdin tulee taloon kolmessa vaiheessa ja nolla. Sähköverkon jännite on 380/220 V. Vaiheiden ja nollajohtimen väliin on kytketty sähkölaitteet 220 V. Lisäksi voi olla myös kolmivaiheinen kuormitus.

Tehon laskentakolmivaiheinen verkko tehdään osissa. Ensin on suositeltavaa laskea puhtaasti kolmivaiheiset kuormat, esimerkiksi 15 kW sähkökattila ja 3 kW asynkroninen moottori. Kokonaisteho on P=15 + 3=18 kW. Tässä tapauksessa virta I=Px1000/(√3xUxcosϕ) kulkee vaihejohdossa. Kotitalouksien sähköverkoille cosϕ=0,95. Korvaamalla kaavaan numeeriset arvot, saadaan virta-arvo I=28,79 A.

Nyt yksivaiheiset kuormat pitäisi määrittää. Olkoon vaiheet P_A=1,9 kW, P_B=1,8 kW, P_C=2,2 kW. Sekoitettu kuorma määräytyy summauksen perusteella ja se on 23,9 kW. Suurin virta on I=10,53 A (vaihe C). Kun se lisätään kolmivaiheisen kuorman virtaan, saadaan I_C=39,32 A. Muiden vaiheiden virrat ovat I_B=37,4 kW, I _{A=37,88 A.}

Kolmivaiheverkon tehoa laskettaessa on kätevää käyttää tehotaulukoita ottaen huomioon liitäntätyyppi.

On kätevää valita katkaisijat ja määrittää johdotusosuudet niiden avulla.

Johtopäätös

Oikein suunniteltuna ja huollettuna kolmivaiheinen verkko on ihanteellinen yksityiskotiin. Sen avulla voit jakaa kuorman tasaisesti vaiheiden kesken ja liittää lisätehoa sähkönkuluttajiin, jos johdotusosa sallii.