Zapojení topných těles hvězda – trojúhelník. Oblasti použití

Článek je určen začínajícím elektrikářům. I já jsem kdysi byl začátečník a vždycky se rád podělím o znalosti a zvýším profesionální úroveň svých čtenářů.

Proč tedy některé elektrické rozvaděče přijímají 380 V, zatímco jiné 220 V? Proč mají někteří spotřebiče třífázové napětí, zatímco jiní jednofázové?

Byla doba, kdy jsem si tyto otázky kladl a hledal odpovědi. Teď vám to řeknu populárním způsobem, bez vzorců a diagramů, kterými se v učebnicích hemží.

Velmi stručně, pro ty, kteří nechtějí číst dál: napětí 380 V se nazývá lineární a pracuje v třífázové síti mezi kteroukoli ze tří fází. Napětí 220 V se nazývá fáze a funguje mezi kteroukoli ze tří fází a nulou (nulou).

Jinými slovy. Pokud ke spotřebiteli přichází jedna fáze, pak se spotřebitel nazývá jednofázový a jeho napájecí napětí bude 220 V (fázové). Pokud mluvíme o třífázovém napětí, pak vždy mluvíme o 380 V (lineární).

Jak se tři fáze liší od jedné?

V obou typech napájení je funkční nulový vodič (NULA). O ochranném uzemnění zatím nebudu mluvit, je to rozsáhlé téma. Ve vztahu k nule na všech třech fázích je napětí 220 voltů. Ale ve vztahu těchto tří fází k sobě navzájem je to 380 voltů.

Napětí v třífázové soustavě

To se děje proto, že napětí (s aktivní zátěží a proudem) na třech fázových vodičích se liší o třetinu cyklu, tzn. při 120°.

Více informací lze nalézt v učebnici elektrotechniky.

Ukazuje se, že pokud máme třífázové napětí, pak máme třífázové napětí 220 V. A jednofázové spotřebiče (a v našich domovech jich je téměř 100 %) lze připojit k jakékoli fázi i nule. Pouze to musí být provedeno tak, aby spotřeba pro každou fázi byla přibližně stejná, jinak je možná fázová nerovnováha.

Více informací o fázové nerovnováze a jejích příčinách naleznete zde.

Kromě toho bude pro přetíženou fázi obtížné a urážlivé, že ostatní „odpočívají“).

Výhody a nevýhody

Oba energetické systémy mají své klady a zápory, které mění místa nebo se stávají bezvýznamnými, když výkon překročí práh 10 kW. Zkusím vypsat.

Jednofázový systém 220 V, výhody

• Jednoduchost
• Láce
• Pod nebezpečným napětím

Jednofázový systém 220 V, nevýhody

• Omezená spotřebitelská síla

Třífázový systém 380 V, výhody

• Výkon je omezen pouze průřezem vodiče
• Úspora při třífázovém odběru
• Napájecí zdroj pro průmyslová zařízení
• Možnost přepnutí jednofázové zátěže do „dobré“ fáze v případě zhoršení kvality nebo výpadku napájení

Třífázový systém 380 V, nevýhody

• Dražší zařízení
• Nebezpečnější napětí

Kdy je to 380 a kdy 220?

Proč tedy máme v bytech napětí 220 V a ne 380? Faktem je, že k jedné fázi jsou zpravidla připojeni spotřebitelé s výkonem nižším než 10 kW. To znamená, že do domu je zavedena jedna fáze a nulový (nulový) vodič. Přesně to se děje v 99 % bytů a domů.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push(<>);

Jednofázový elektrický rozvaděč v domě. Pravý jistič je vstupní, pak – podle místností. Kdo najde chyby na fotce? I když, tento rozvaděč je jedna velká chyba…

Pokud však plánujete spotřebovat více než 10 kW energie, pak je lepší třífázový vstup. A pokud máte zařízení s třífázovým napájením (obsahující třífázové motory), pak kategoricky doporučuji použít třífázový vstup s napětím sítě 380 V. Tím se ušetří na průřezu vodičů, bezpečnosti a elektřině.

Třífázový vstup. Vstupní jistič pro 100 A, poté k třífázovému elektroměru Mercury 230 s přímým připojením.

Navzdory skutečnosti, že existují způsoby, jak připojit třífázovou zátěž k jednofázové síti, takové úpravy výrazně snižují účinnost motorů a někdy, když jsou všechny ostatní věci stejné, můžete za 220 V zaplatit 2krát více než za 380.

Jednofázové napětí se používá v soukromém sektoru, kde spotřeba energie zpravidla nepřesahuje 10 kW. V tomto případě se na vstupu používá kabel s vodiči o průřezu 4-6 mm². Spotřebovaný proud je omezen vstupním jističem, jehož jmenovitý ochranný proud není větší než 40 A.

O výběru jističe jsem již psal zde. A o výběru průřezu vodiče – zde. I tam se o těchto problémech vedou vášnivé diskuse.

A pokud vás alespoň trochu zajímá, o čem píšu, přihlaste se k odběru nových článků a připojte se ke skupině na VK!

Pokud je však výkon spotřebiče 15 kW nebo více, je nutné použít třífázové napájení. I když v budově nejsou žádné třífázové spotřebiče, jako například elektromotory. V tomto případě je napájení rozděleno do fází a elektrická zařízení (přívodní kabel, spínací zařízení) nejsou vystavena stejnému zatížení, jako kdyby byl stejný výkon odebírán z jedné fáze.

Příklad třífázového elektrického panelu. Spotřebiče jsou jak třífázové, tak jednofázové.

Například 15 kW je asi 70 A pro jednu fázi, potřebujete měděný drát s průřezem alespoň 10 mm². Cena kabelu s takovými žilami bude značná. A neviděl jsem stroje pro jednu fázi (jednopólové) pro proud větší než 63 A na DIN liště.

Proto se v kancelářích, obchodech a zejména v podnicích používá pouze třífázové napájení. A v souladu s tím třífázové měřiče, které se dodávají v přímém připojení a připojení transformátoru (s proudovými transformátory).

A na vstupu (před měřičem) jsou přibližně takové „krabice“:

Třífázový vstup. Úvodní automat před pultem.

Systém distribuce energie

Zpočátku je napětí vždy třífázové. „Zpočátku“ mám na mysli generátor v elektrárně (tepelné, plynové, jaderné), ze kterého je napětí mnoha tisíc voltů dodáváno do snižovacích transformátorů, které tvoří několik napěťových stupňů. Poslední transformátor snižuje napětí na 0,4 kV a dodává ho koncovým spotřebitelům – vám i mně, do bytových domů a do soukromého rezidenčního sektoru.

Velké podniky s příkonem nad 100 kW mají obvykle vlastní rozvodny 10/0,4 kV.

Třífázové napájení – fáze od generátoru ke spotřebiči

Obrázek zjednodušeně ukazuje, jak je z generátoru G přiváděno napětí (všude mluvíme o třífázovém) 110 kV (může být 220 kV, 330 kV nebo jiné) do první trafostanice TP1, čímž se sníží napětí pro poprvé na 10 kV. Jedna taková transformovna je instalována pro napájení města nebo regionu a může mít kapacitu řádově několik až stovky megawattů (MW).

Pak napětí jde do transformátoru druhého stupně TP2, na jehož výstupu působí koncové uživatelské napětí 0,4 kV (380 V). Výkon transformátorů TP2 je od stovek do tisíců kW. Z TP2 jde napětí k nám – do několika bytových domů, do soukromého sektoru atd.

Takové stupně přeměny napěťové úrovně jsou nezbytné pro snížení ztrát během přepravy elektřiny. Více o ztrátách v kabelových vedeních – v mém dalším článku.

Schéma je zjednodušené, může existovat několik stupňů, napětí a výkony se mohou lišit, ale podstata se nemění. Pouze konečné napětí spotřebičů je jedno – 380 V.

Fotografie

Na závěr ještě pár fotek s komentáři.

Elektrický panel má třífázový vstup, ale všichni spotřebiči jsou jednofázoví.

Třífázový vstup. Přepněte na menší průřez vodičů a připojte je k měřiči.

Přátelé, to je pro dnešek vše, hodně štěstí všem!

Těším se na vaše ohlasy a dotazy v komentářích!

Různé typy trubkových elektrických ohřívačů (TEH) lze připojit k jednofázovým a třífázovým sítím. Elektrický ohřívač lze připojit k třífázové síti pomocí jednoho ze dvou hlavních schémat – „hvězda“ nebo „trojúhelník“. Pro rovnoměrné rozložení zátěže v každé fázi musí být počet topných těles násobkem tří.

Pro třífázové sítě se používají ohřívače, jejichž provozní napětí je dimenzováno na 220 a 380 voltů.

Elektrické spotřebiče s provozním napětím 220 voltů se zapojují podle obvodu „hvězda“ a ohřívače s napětím 380 voltů se zapojují do sítě podle obvodu „hvězda“ a „trojúhelník“.

Hvězdná spojení.

Představme si například „hvězdový“ obvod, který se skládá ze tří elektrických ohřívačů.

Druhý výstup (2) každého z ohřívačů je napájen odpovídající fází. První svorky (1) topných prvků jsou spojeny dohromady se současným vytvořením společného bodu, který se nazývá nula nebo nulový vodič. Tento typ připojení zátěže je třívodičový.

Třívodičové připojení Doporučuje se používat při provozním napětí 380 voltů. Níže navrhujeme zvážit instalační schéma třívodičového připojení topných prvků k třífázové elektrické síti. V tomto případě dochází k přívodu a odstavení napětí díky třípólovým jističům.

Na uvedeném schématu je vidět, že svorky umístěné na pravé straně elektrických ohřívačů jsou připojeny k fázím A, B a C a svorky umístěné vlevo jsou připojeny v nulovém bodě. Mezi svorkami vpravo a nulovým bodem je provozní napětí 220 voltů.

Kromě popsaného schématu můžete také použít čtyřvodičový. Při připojení pomocí čtyřvodičového obvodu se předpokládá, že do sítě je připojena třífázová zátěž s napětím 220 Voltů. V tomto případě je zahrnutí nulového bodu zátěže spojeno s nulovým bodem zdroje energie.

Ve výše uvedeném schématu jsou pravé svorky trubkových elektrických ohřívačů připojeny k odpovídajícím fázím a levé jsou uzavřeny v jednom bodě, který je připojen k nulové sběrnici zdroje energie. Mezi nulovým bodem a svorkami elektrických ohřívačů bude napětí 220 voltů.

Pokud je nutné zcela odpojit zátěž od sítě, používají se jističe “3+N” nebo “3P+N”. Takové stroje zapínají a vypínají všechny dostupné napájecí kontakty.

Zákony, které platí pro připojení ohřívačů hvězdicového typu:

Mezi každou fází a nulou bude napětí vždy 220 voltů.

Ke každé větvi „hvězdy“ můžete připojit několik topných zařízení, která budou vzájemně propojena v sériovém nebo paralelním pořadí.

Celkový výkon přípojky se vypočítá ze součtu mocnin tří větví
Síla každé jednotlivé větve musí být stejná jako síla ostatních větví.

Zapojení podle schématu “trojúhelník”

Při zapojení do trojúhelníku jsou vodiče elektrických ohřívačů vzájemně propojeny v sériovém pořadí. Podle schématu zapojení tří trubkových elektrických ohřívačů se připojení provádí v tomto pořadí: první svorka ohřívače č. 1 se připojí k první svorce topného tělesa č. 2; druhá svorka zařízení č. 2 je spojena s druhou svorkou zařízení č. 3; druhá svorka ohřívače č. 1 je připojena k první svorce zařízení č. 3. V důsledku tohoto spojení byste měli získat tři ramena – „a“, „b“, „c“.

Poté je do každé paže přivedena odpovídající fáze: pro zajištění „a“ fáze A, pro zajištění „b“ fáze B a pro zajištění „c“ fáze C.

Zákony, které platí pro připojení ohřívačů typu „trojúhelník“:

Mezi libovolnými dvěma fázemi je napětí vždy 380 voltů.

Ke každé větvi lze připojit několik trubkových ohřívačů, které budou vzájemně propojeny v sériovém nebo paralelním pořadí.

Výkon každé větve musí mít stejné hodnoty.
Celkový celkový výkon je součtem indikátorů výkonu všech tří větví.
Napětí ve všech schématech je uvedeno při připojení k třífázové síti s napětím 380 Voltů.

Firma Elemag má bohaté zkušenosti s výrobou topných systémů. V případě jakýchkoliv dotazů ohledně nákupu nebo připojení elektrických topidel nás prosím kontaktujte telefonicky nebo emailem. Naši specialisté vám poradí s výběrem vhodného připojení topných těles. Při výrobě suchých topných těles a tradičních elektrických kovových blokových topných těles používáme spojení STAR a TRIANGLE.