Xarxa trifàsica: càlcul de potència, esquema de connexió

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 13:51

No totes les persones normals entenen què són els circuits elèctrics. Als apartaments, són un 99% monofàsics, on el corrent flueix al consumidor a través d'un cable, i torna per un altre (zero). Una xarxa trifàsica és un sistema de transmissió de corrent elèctric, que flueix per tres cables amb un retorn un a un. Aquí el cable de retorn no està sobrecarregat a causa del canvi de fase del corrent. L'electricitat la genera un generador impulsat per una unitat externa.

L'augment de la càrrega al circuit comporta un augment de la força del corrent que passa pels bobinatges del generador. Com a resultat, el camp magnètic resisteix en major mesura la rotació de l'eix motriu. El nombre de revolucions comença a disminuir i el controlador de velocitat ordena augmentar la potència de la unitat, per exemple, subministrant més combustible al motor de combustió interna. Es restableixen les RPM i es genera més energia.

El sistema trifàsic consta de 3 circuits amb EMF de la mateixa freqüència i un desfasament de 120°.

Característiques de la connexió d'energia a una casa privada

Molts creuen que una xarxa trifàsica a la casa augmenta el consum d'energia. De fet, el límit el estableix l'organització de la font d'alimentació i està determinat per factors:

• capacitats del proveïdor;
• nombre de consumidors;
• estat de la línia i de l'equip.

Per evitar sobretensions i desequilibris de fase, s'han de carregar de manera uniforme. El càlcul d'un sistema trifàsic és aproximat, ja que és impossible determinar exactament quins dispositius es connectaran en aquest moment. Actualment, la presència de dispositius polsats augmenta el consum d'energia quan s'inicien.

El quadre de distribució amb connexió trifàsica es fa més gran que amb un subministrament monofàsic. Les opcions són possibles amb la instal·lació d'un petit blindatge d'entrada, i la resta, de plàstic per a cada fase i per a dependències.

La connexió a l'autopista es realitza per mitjà de metro i línia aèria. Es dóna preferència a aquest últim a causa de la poca feina, el baix cost de connexió i la facilitat de reparació.

Ara és convenient fer una connexió d'aire mitjançant un cable aïllat autoportant (SIP). La secció transversal mínima d'un nucli d'alumini és de 16 mm2, que és més que suficient per a una casa privada.

SIP s'uneix als suports i a la paret de la casa mitjançant suports d'ancoratge amb clips. La connexió a la línia aèria principal i el cable d'entrada al quadre elèctric de la casa es realitza amb pinces perforadores de branques. El cable està tret deaïllament no combustible (VVGng) i es realitza mitjançant un tub metàl·lic inserit a la paret.

Connexió aèria d'alimentació trifàsica a casa

Si la distància des del suport més proper és superior a 15 m, cal instal·lar un altre pal. Això és per reduir les càrregues que causen caigudes o cables trencats.

L'alçada del punt de connexió és de 2,75 m o més.

Armari de distribució elèctrica

La connexió a una xarxa trifàsica es realitza segons el projecte, on els consumidors es divideixen en grups dins de la casa:

• il·luminació;
• endolls;
• electrodomèstics individuals d' alta potència.

Algunes càrregues es poden desactivar per reparar-les mentre d' altres s'estan executant.

La potència dels consumidors es calcula per a cada grup, on es selecciona el cable de la secció transversal necessària: 1,5 mm² - per a il·luminació, 2,5 mm ^{2- a endolls i fins a 4 mm}2 ^{- a dispositius potents.}

El cablejat està protegit de curtcircuits i sobrecàrregues per disjuntors.

Medador elèctric

Qualsevol esquema de connexió requereix un comptador d'electricitat. Un comptador trifàsic es pot connectar directament a la xarxa (connexió directa) o mitjançant un transformador de tensió (semi-indirecte), on les lectures del comptador es multipliquen per un factor.

És important seguir l'ordre de connexió, on els nombres senars són energia i els parells es carreguen. El color dels cables s'indica a la descripció i el diagrama es col·loca a la coberta posterior del dispositiu. Entrada i sortida corresponentEls comptadors trifàsics s'indiquen amb un color. L'ordre de connexió més habitual és quan les fases passen primer i l'últim cable és zero.

Un mesurador de connexió directa trifàsic per a la llar sol tenir una potència nominal de fins a 60 kW.

Abans d'escollir un model multitarifa, el problema s'ha d'acordar amb l'empresa subministradora d'energia. Els dispositius moderns amb dispositius de mesura permeten calcular la tarifa de l'electricitat en funció de l'hora del dia, registrar i registrar els valors de potència al llarg del temps.

Els indicadors de temperatura dels dispositius es trien de la manera més àmplia possible. De mitjana, oscil·len entre -20 i +50 °С. La vida útil dels dispositius arriba als 40 anys amb un interval de calibratge de 5-10 anys.

El comptador es connecta després de l'interruptor de circuit de tres o quatre pols d'introducció.

Càrrega trifàsica

Els consumidors inclouen calderes elèctriques, motors elèctrics asíncrons i altres aparells elèctrics. L'avantatge del seu ús és la distribució uniforme de la càrrega en cada fase. Si una xarxa trifàsica conté càrregues potents monofàsiques connectades de manera desigual, això pot provocar un desequilibri de fase. En aquest cas, els dispositius electrònics comencen a funcionar malament i els llums d'il·luminació brillen tènument.

Esquema per connectar un motor trifàsic a una xarxa trifàsica

El funcionament dels motors elèctrics trifàsics es caracteritza per un alt rendiment i eficiència. No requereix la presència de dispositius d'arrencada addicionals. Per al funcionament normal, és important connectar el dispositiu correctament.i seguiu totes les recomanacions.

L'esquema per connectar un motor trifàsic a una xarxa trifàsica crea un camp magnètic giratori amb tres bobinatges connectats per una estrella o un delta.

Cada mètode té els seus avantatges i desavantatges. El circuit en estrella permet engegar el motor sense problemes, però la seva potència es redueix al 30%. Aquesta pèrdua està absent al circuit delta, però a l'inici la càrrega actual és molt més alta.

Els motors tenen una caixa de connexió on es troben els cables de bobinat. Si n'hi ha tres, el circuit només està connectat per una estrella. Amb sis cables, el motor es pot connectar de qualsevol manera.

Consum d'energia

Per al propietari de la casa, és important saber quanta energia es consumeix. Això és fàcil de calcular per a tots els aparells elèctrics. Sumant tota la potència i dividint el resultat per 1000, obtenim el consum total, per exemple 10 kW. Per als electrodomèstics, una fase és suficient. No obstant això, el consum actual augmenta significativament en una casa particular, on hi ha una tècnica potent. Un dispositiu pot tenir entre 4 i 5 kW.

És important planificar el consum d'energia d'una xarxa trifàsica en l'etapa de disseny per tal d'assegurar la simetria en tensions i corrents.

Un cable de quatre fils entra a la casa per tres fases i un neutre. La tensió de la xarxa elèctrica és de 380/220 V. Els aparells elèctrics de 220 V es connecten entre les fases i el cable neutre. A més, també pot haver-hi una càrrega trifàsica.

Càlcul de potènciaLa xarxa trifàsica es fa per parts. En primer lloc, s'aconsella calcular càrregues purament trifàsiques, per exemple, una caldera elèctrica de 15 kW i un motor asíncron de 3 kW. La potència total serà P=15 + 3=18 kW. En aquest cas, el corrent I=Px1000/(√3xUxcosϕ) flueix pel cable de fase. Per a les xarxes elèctriques domèstiques cosϕ=0,95 Substituint valors numèrics a la fórmula, obtenim el valor actual I=28,79 A.

Ara s'han de definir les càrregues monofàsiques. Siguin les fases P_A=1,9 kW, P_B=1,8 kW, P_C=2,2 kW. La càrrega mixta es determina per suma i és de 23,9 kW. El corrent màxim serà I=10,53 A (fase C). Afegint-lo al corrent de la càrrega trifàsica, obtenim I_C=39,32 A. Els corrents de les fases restants seran I_B=37,4 kW, I _{A=37,88 A.}

Per calcular la potència d'una xarxa trifàsica, és convenient utilitzar taules de potència tenint en compte el tipus de connexió.

És convenient seleccionar interruptors automàtics i determinar les seccions de cablejat utilitzant-los.

Conclusió

Quan es dissenya i es manté correctament, una xarxa trifàsica és ideal per a una llar privada. Us permet distribuir uniformement la càrrega entre les fases i connectar energia addicional als consumidors elèctrics, si la secció de cablejat ho permet.