09.10.2014

Enofazno in trifazno električno omrežje

Elektrika pride do končnega porabnika preko daljnovodov in ker imajo visoko napetost, te energije ni mogoče uporabiti brez transformacije. Za zmanjšanje napetosti se uporabljajo posebni sistemi - transformatorske postaje; preoblikujejo visoka napetost na optimalno vrednost.

Tokokrog se lahko uporablja za napajanje doma trifazno omrežje ali enofazni, njihove značilnosti bodo obravnavane spodaj.

Transformatorska postaja

Transformatorska postaja je zasnovana za sprejem električne energije, ki prihaja iz daljnovodov, njeno pretvorbo in distribucijo. Postaja vključuje naslednjo opremo: padajoči transformator, razdelilno napravo (ED) in krmilno enoto.

Zunaj mesta so najbolj razširjene transformatorske postaje s stebri in drogovi. Glavna naprava transformatorske postaje je eno- ali trifazni transformator, ki zmanjšuje napetost. Najpogosteje v podeželska območja uporablja se shema enofazno omrežje, ki delujejo v povezavi s trifaznimi transformatorji.

Napetost se zmanjša na nazivno raven in po pretvorbi je lahko 380 V (linearna) ali 220 V (fazna). V skladu s tem se napajanje, ki ga prejmejo potrošniki, imenuje trifazno ali enofazno.

Enofazno napajanje

Za oskrbo predmetov z električno energijo enofazno omrežno vezje uporablja dve liniji: fazno in ničelno delovno žico. Skupaj tvorijo enofazno električno omrežje. Nazivna napetost je enako 220 V.

Priključitev na enofazno omrežje s to shemo ne predvideva ozemljitve. Zdaj se uporablja veliko manj pogosto - najdemo ga predvsem v stavbah, ki so del starega stanovanjskega sklada.

Enofazno dvožilno omrežje

Enofazno omrežje je lahko dvo- ali trižično. Eden od znakov dvožilnega električnega omrežja je uporaba aluminijastih vodnikov. V trižilnih omrežjih poleg standardnih žic (faza in nevtralnost) obstaja tudi zaščitna žica, ki opravlja ozemljitveno funkcijo.

Uporaba enofaznega omrežnega vezja te vrste omogoča dodatno zaščito domačih prebivalcev pred udarci električni udar in se izognili izgorelosti električne naprave. Ozemljitvena žica (PE) je povezana z ohišji gospodinjski aparati, takoj ko je faza v kratkem stiku z ohišjem, se oprema izklopi.

Pri gradnji sodobnih stavb se v glavnem uporablja povezava z enofaznim omrežjem s tremi vodniki, veliko manj pogosto - z enim.

Trifazno napajanje

Trifazno napajanje vključuje uvedbo v stavbo treh napajalnih faz, označenih z L1, L2, L3, in nevtralnega vodnika N. Nazivna delovna napetost med katerim koli parom faznih žic je 380 V, med "ničelno" žico pa in vsaka od faznih žic - 220 B. Uporaba trifaznega omrežnega vezja vam omogoča oskrbo opreme z električno energijo pri napetosti 220 ali 380 voltov. Ožičenje, ki prihaja iz električnega panela, je položeno po celotnem domu v skladu z zasnovo.

Eden najbolj pomembne naloge pri priključitvi na trifazno omrežje pravilno izračunajte obremenitev vsake od treh faz, saj lahko njena neenakomerna porazdelitev povzroči fazno neravnovesje. Znatno neravnovesje pogosto vodi do izrednih razmer, vključno s kritičnimi, ko ena od faz izgori. Štiri- ali petžilni kabli se uporabljajo za distribucijo trifazne električne energije po objektu.

Trifazno omrežje s štirižilnim kablom

Za napajanje naprav z električno energijo se uporabljajo trifazne žice in delovna ničla.

Od stikalna plošča dve žici sta položeni do vtičnic in svetlobne opreme: ničelna žica v kombinaciji z vsako fazno žico. Zaradi tega so naprave opremljene z električno energijo z napetostjo 220 V.

V diagramu napajanja so uporabljene naslednje oznake faz: A, B, C.

Petžično trifazno električno omrežje

Temeljna razlika med štirižilnim napajalnikom in petžičnim napajalnikom je prisotnost ozemljitvene žice, imenovane PE. Priključitev na trifazno omrežje s petimi vodniki seveda zagotavlja več visoka varnost kot pri uporabi štirih vodnikov.

Največja težava pri načrtovanju trifaznih električnih omrežij je enakomerna porazdelitev obremenitve med fazami. Pri izračunih se ne smete zanašati na Ohmov zakon - v takih primerih je treba uporabiti faktor moči (označen s cosph) in faktor povpraševanja - Kdemand. Tradicionalno je za stanovanjske nepremičnine cosph 0,9-0,93, koeficient povpraševanja za stanovanja (če število potrošnikov presega 5) pa 0,8.

Admin - skrbno sem prebral vašo povezavo, vaše druge članke, pa tudi nekatera poglavja PUE, GOSTs, SNiPs, tehnične specifikacije(izdala naša mrežna organizacija) in si ogledali tipične projekte ...
Z zaupanjem lahko rečem, da ni jasnega odgovora (ki je pravilen v skladu z vsemi regulativnimi in zakonodajnimi dokumenti)?! Če se trenutno prijavljate na tehnološko povezavo doma, potem morate uporabiti PUE-7. Poskušal bom razložiti svoje stališče po vrstnem redu:
1) Pravila PUE so začela veljati, vendar ni 5-žilnih omrežij in je malo verjetno, da se bodo kdaj pojavila!!!
2) Na podlagi tega se ustvari videz (mimogrede, praktično ni potrjen z ničemer - kje so primeri in pojasnila točk PUE) za končnega uporabnika njegove električne varnosti. Tukaj lahko rečem še nekaj pomemben odtenek To je RCD. Kot sami razumete, RCD ni pomemben, ali obstaja zaščitna ničla ali ozemljitev (deluje brez njih) - glavna stvar je, da obstaja tok uhajanja, ki se lahko pojavi bodisi od osebe, ki se dotakne dela pod napetostjo, bodisi od slaba izolacija ožičenja in razpad na tla ali telo električne opreme ali uhajanje tokov med žicami (v primeru segrevanja in možnega požara). To je vse! No, povejte mi, v katerih drugih primerih v vsakdanjem življenju v hiši lahko govorimo o električni varnosti?
3) Pravila pravijo: 1.1.17. Za navedbo obveznosti izpolnitve Zahteve PUE Uporabljajo se besede "moram", "moram", "potrebno" in izpeljanke iz njih.
4) Ozemljitveni sistem CT je prepovedan: 7.1.13. Električni sprejemniki se morajo napajati iz omrežja 380/220 V z ozemljitvenim sistemom TN-S ali TN-C-S.
Pri rekonstrukciji stanovanjskih in javne zgradbe z omrežno napetostjo 220/127 V ali 3 x 220 V je treba zagotoviti prenos omrežja na napetost 380/220 V z ozemljitvenim sistemom TN-S ali TN-C-S.
5) Združevanje PE in N vodnikov po ločitvi je prepovedano: 1.7.135. Ko so ničelni delovni in ničelni zaščitni vodniki ločeni od katere koli točke v električni napeljavi, jih ni dovoljeno združiti prek te točke vzdolž distribucije energije. Na mestu, kjer je vodnik PEN razdeljen na nevtralni zaščitni in nevtralni delovni vodnik, je treba zagotoviti ločene sponke ali zbiralke za medsebojno povezane vodnike. Vodnik PEN napajalnega voda mora biti priključen na sponko ali vodilo nevtralnega zaščitnega vodnika PE.
6) In zdaj OBVEZNO protislovje iz pravil:
7.1.87. Na vhodu v stavbo je potrebno vgraditi sistem za izravnavo potencialov s kombinacijo naslednjih prevodnih delov:



Recimo, danes sem pri organizaciji za oskrbo z energijo oddal vlogo za tehnično povezavo (povečanje moči v povezavi z vgradnjo električnega ogrevanja), tj. Do danes sem imel enofazno napajanje (vhod 2 žic v hišo iz stebra VD-0,4 kV) z močjo 5 kW, zdaj pa želim 3-fazno napajanje z dodatna moč 10kW tj. skupaj 15 kW (preferenčna skupina porabnikov energije) - 550 rubljev. za tehnično povezavo. V tehničnih specifikacijah so mi zapisali: izvedite ASU na meji bilanca stanja ker odcepi do hiš iz nosilcev 0,4 kV niso last organizacije za oskrbo z energijo, podpora pa se nahaja 20 metrov od rudnika zemljišče- ta veja (kabel, SIP) bo pripadala meni. Toda tehnične specifikacije tudi kažejo, da moram števec (števec električne energije) namestiti na dostopno mesto za spremljanje in odčitavanje (zakaj ga potrebujem na fasadi svoje hiše???) - seveda je bolje in bolj priročno da ga vsi postavijo na oporo. V hišo prinašam petžilni vhodni kabel, želim narediti sistem za izenačitev potencialov in ... na splošno naletim na protislovja v PUE: 7.1.87. Na vhodu v stavbo je treba vgraditi sistem za izravnavo potencialov s kombinacijo naslednjih prevodnih delov ... in 7.1.87. Na vhodu v stavbo je potrebno vgraditi sistem za izravnavo potencialov s kombinacijo naslednjih prevodnih delov:
- glavni (glavni) zaščitni vodnik;
- glavni (glavni) ozemljitveni vodnik ali glavna ozemljitvena sponka;
- jeklene cevi komunikacije med stavbami in med zgradbami;
- kovinski deli gradbene konstrukcije, sistemi za zaščito pred strelo centralno ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija. Takšni prevodni deli morajo biti med seboj povezani na vhodu v stavbo.
Zanima me, kako doma izvesti zaščito pred strelo brez lokalne ozemljitve? Ali kako kombinirati zaščitni vodnik na vhodu v objekt (ASU ali glavna stikalna plošča, ki se nahaja na nosilcu), saj je že prišel do moje hiše?!

RCD je ločena vrsta zaščitnih električnih naprav skupaj z avtomatskimi odklopniki (AB). Čeprav je njihov namen ravno električna zaščita, je tako kot AB njihov princip delovanja drugačen.

Zakaj potrebujemo RCD, če obstaja AV?

Sčasoma se električna izolacija delov električnih naprav pod napetostjo, vključno z grelnimi elementi, žicami, napajalnimi kabli in kabli, neizogibno stara. In potem začnejo iz njih skozi prevodna ohišja različnih električnih naprav v zemljo teči tako imenovani uhajajoči tokovi v razponu od nekaj deset mikroamperov do nekaj miliamperov.

Običajni AV-ji nikakor ne reagirajo na pojav uhajajočih tokov - navsezadnje predstavljajo nepomembne deleže nazivnih tokov električnih porabnikov. Vendar je njihov videz (natančneje, tok, ki presega določeno dovoljeno mejo) znak za alarm. To je opozorilo, da se bližajo izredne razmere in da jih preprečite, potrebujete posebno zaščitno električno napravo - RCD.

Poleg tega, kot je znano, je nesproščeni (konvulzivni) tok, ki predstavlja smrtno nevarnost za človeka (z določenim časom izpostavljenosti), le 10 mA. Zato se je potreba po ustvarjanju zaščitnih naprav, ki se odzivajo na uhajajoče tokove v tem območju vrednosti, čutila že od samega začetka širokega prodora električne energije v vsakdanje življenje.

Razlaga delovanja naprave

Poskusimo razložiti načelo delovanja RCD z uporabo hidravlične analogije. Predpostavimo, da voda teče skozi zaprta zanka segrevanje vode na enak način kot električni tok po žicah. Če nekje v grelna cev Ko se pojavi luknja, skozi njo teče voda. Zato bo njegov tok (analog električnega toka) skozi dva odseka cevi, od katerih je eden na vhodu vezja, drugi pa na njegovem izhodu, drugačen. Enako velja za uhajajoče tokove v električni napravi. Lahko primerjate, koliko toka gre v električno napravo in koliko gre ven. Tok vstopa v enofazno električno napravo skozi fazna žica, vendar pride ven na nič, zato je dovolj, da primerjamo tokove v teh dveh žicah. To je načelo delovanja RCD v enofaznem omrežju. Če vrednosti toka na vhodu in izhodu električne naprave niso enake, jo ta izklopi iz omrežja v času približno nekaj milisekund. Tako kratek odzivni čas je potreben, ker lahko tokove uhajanja, ki presegajo vrednost sprožilnega toka RCD, povzroči prav oseba, ki se dotakne prevodnega telesa naprave.

Obratovalni tok

Toda da bi RCD postal učinkovit v življenjske razmere, trajalo je veliko časa. Najprej je bilo treba natančno določiti količino toka uhajanja, ki bi bila varna za ljudi med delovanjem naprave. Poskusi oblikovanja RCD za tokove uhajanja manj kot 10 mA so privedli do ustvarjanja velikih, zapletenih in dragih naprav, ki so poleg tega nagnjene k lažnim alarmom zaradi različnih elektromagnetnih motenj.

Do začetka 80. let 20. stoletja. njihov delovni tok je bil na podlagi poskusov s prostovoljci izbran na 30 mA in nastali so majhni transformatorji s feritnimi obročnimi jedri (imenujejo se diferencialni), ki so postali senzorji uhajalnega toka. Elektromehanski diferencialni RCD-DM z odzivnim tokom od 20 do 30 mA, ki so danes najbolj priljubljeni v vsakdanjem življenju, so šli v prodajo. Običajno so črke DM izpuščene, naprava pa se preprosto imenuje RCD.

Načelo delovanja RCD in povezovalna shema

Tokovi, ki tečejo skozi fazne in nevtralne vodnike v različnih smereh, vzbujajo dva magnetna toka F1 in F2 enake velikosti v obročnem jedru transformatorja naprave, vendar so vektorji magnetne indukcije, ki ustrezajo tem tokovom, usmerjeni v nasprotni smeri v jedru in medsebojno kompenzirajo drug drugega. Zato je skupni magnetni pretok v jedru enak nič, prav tako EMF v sekundarnem navitju transformatorja.

Če se zaradi okvare izolacije pojavi uhajajoči tok blizu prožilnega toka, potem F1 ≠ F2, se v jedru pojavi magnetni tok, ki inducira EMF v izhodnem navitju, ki lahko ustvari tok, ki zadostuje za sprožitev elementa praga RCD. Nato se zapah skupine močnostnih kontaktov potegne nazaj in njeni kontakti se odprejo. To je načelo delovanja vseh vrst RCD.

Vse vrste takšnih naprav imajo gumb »Test«, ko ga pritisnete, se umetno ustvari trenutna situacija uhajanja, da se preveri delovanje naprave. Za ponovno vklop RCD po preskusnem delovanju se uporablja samozaporna zastavica ali gumb.

Vrste RCD

Elektromehanski in elektronske vrste takšne zaščitne naprave. Načelo delovanja RCD in povezovalni diagram obeh vrst sta enaka, vendar naprave prvega tipa ne potrebujejo napajanja in imajo preprosto in zanesljiv dizajn. Za njihovo sprožitev je v zaščiteni električni napravi dovolj toka uhajanja.

Elektronski RCD zahteva napajalno napetost, saj je pragovni element v njem izdelan v obliki elektronsko vezje, ki ojača majhen tok v izhodnem navitju svojega transformatorja in ustvari impulz za izvršilni rele.

V zvezi s tem je sam elektronski transformator RCD manjši po velikosti, dimenzijah in moči. Modul pragovnega elementa z ojačevalnikom se napaja iz krmiljenega vezja in če se prevodnik prekine v njegovem napajalnem vezju, bo taka naprava izgubila svojo funkcionalnost. Obstajajo tudi druga tveganja pri delovanju elektronskih RCD. Na primer odpoved njegovih elektronskih komponent zaradi impulznih prenapetosti v napajalnem omrežju.

Ker je zanesljivost elektronskih RCD nižja od zanesljivosti elektromehanskih, so tudi njihovi stroški nižji.

Trifazni RCD

Trifazna naprava, za razliko od enofazne, ima štiri poli namesto dveh, ker nevtralni vodnik prehaja skozi obe vrsti naprav. Načelo delovanja trifaznega RCD je enako kot pri enofaznem.

Jedro njegovega transformatorja pokriva štiri vodnike - tri fazne in enega ničelnega. Skupni tok v trifaznih žicah (tako imenovani tok ničelnega zaporedja) je po velikosti vedno enak toku v nevtralna žica in nasprotno od njega v smeri (znotraj RCD). V tem primeru jedro transformatorja ni magnetizirano in v njegovem izhodnem navitju ni toka. Če se v zaščiteni napravi pojavi tok uhajanja, se v jedru pojavi izmenični magnetni tok, ki inducira EMF v izhodnem navitju transformatorja. Skozi tok začne teči tok, ki je sorazmeren uhajalnemu toku, in če uhajajoči tok preseže delovni tok, RCD izklopi električni aparat. Ravnovesje tokov v krmilnem telesu RCD je moteno in se sproži.

Trifazni RCD brez nevtralnega vodnika

Za zaščito pred uhajalnimi tokovi asinhronih elektromotorjev, katerih navitja so povezana v trikotnik ali zvezdo z nepovezanim nevtralnim, je priključen 4-polni RCD z nezasedenim ničelnim priključkom. V odsotnosti uhajalnih tokov v fazah elektromotorja je vsota tokov v faznih žicah zelo majhna in ne more sprožiti zaščite. Pojav uhajanja toka iz faznih žic skozi ohišje motorja v tla povzroči kroženje toka ničelnega zaporedja skozi RCD transformator, na katerega reagira električna naprava. Splošno načelo Tudi v tem primeru se delovanje RCD ne spremeni.

Značilnosti uporabe enofaznih in trifaznih RCD

Trifazne 4-polne naprave imajo precej visoke obratovalne tokove, kar jim omogoča uporabo samo za požarno zaščito, kot so AV s toplotnimi sprostitvami. Zaščita skupinskih vodov do vtičnic v sobah, kuhinjah in kopalnicah ali zaščita posameznih električnih vodov močnejših električnih naprav (pralnih in pomivalni stroji, električni štedilniki, električni grelniki vode) je treba izvajati na 2-polnih enofaznih RCD z nazivnimi vrednostmi toka uhajanja, nastavljenimi od 20 mA do 30 mA.

Da bi bilo delovanje RCD v enofaznem omrežju varno, mora biti sam zaščiten pred prekomernim tokom (med dolgotrajnim neprekinjenim delovanjem delujoče električne naprave) z AV, nameščenim pred njim, s toplotnim sprožilcem .

Delovanje RCD brez ozemljitve

Kot veste, v starih sovjetskih hišah stanovanjska električna napeljava ni imela ločene ničle zaščitni vodnik, priključen na ozemljitveno zanko. Predpostavljeno je bilo, da njegovo funkcijo opravlja ničelni delovni vodnik (tako imenovani napajalni sistem TN-C s skupnim ničelnim delovnim in zaščitnim vodnikom). In ker v vseh izdajah PUE obstaja prepoved vgradnje zaščitnih naprav v zaščitne vodnike, so prepovedani tudi 2-polni RCD, ki hkrati prekinejo fazo in nič. Tudi zadnja 7. veljavna izdaja PUE v klavzuli 7.1.80 je potrdila nesprejemljivost namestitve RCD v omrežjih v skladu z TN-C sistem. Dejstvo je, da so bili zabeleženi primeri električnega udara med njihovim delovanjem.

Razlog za to je bila razlika v času stikov naprave, ki je znašala nekaj milisekund. Toda če bi bil kontakt v nevtralni žici najprej odklopljen, bi bil potrošnik, če bi se izolacija pokvarila na ohišju gospodinjskega električnega aparata, pod popolno fazna napetost, tako da je bilo teh nekaj milisekund povsem dovolj za usoden poraz.

Za stanovanja brez nevtralnih zaščitnih vodnikov je nesprejemljivo namestiti splošno stanovanjsko RCD, vendar se lahko posamezne takšne naprave namestijo v skupinske vtičnice s skupnim zaščitnim vodnikom ali v napajalne vode posameznih električnih naprav, če so zaščitni vodniki skupin vtičnic. ali so vtičnice priključene na njihove vhodne nevtralne sponke po najkrajši poti.

V tem primeru prekinitev znotraj RCD nevtralne delovne žice pred fazno žico ne povzroči prekinitve zaščitnega vodnika električne naprave, saj odsek zaščitnega vodnika od vhodne nevtralne sponke skozi vtičnico in moč bo kabel električne naprave ostal nedotaknjen.



Ta članek je na voljo tudi v naslednjih jezikih: tajska

  • Naprej

    Najlepša HVALA za zelo koristne informacije v članku. Vse je predstavljeno zelo jasno. Zdi se, da je bilo z analizo delovanja trgovine eBay vloženega veliko dela

    • Hvala vam in ostalim rednim bralcem mojega bloga. Brez vas ne bi bil dovolj motiviran, da bi posvetil veliko časa vzdrževanju te strani. Moji možgani so tako zgrajeni: rad se poglabljam, sistematiziram razpršene podatke, preizkušam stvari, ki jih še nihče ni naredil ali pogledal s tega zornega kota. Škoda, da naši rojaki zaradi krize v Rusiji nimajo časa za nakupovanje na eBayu. Kupujejo pri Aliexpressu iz Kitajske, saj je tam blago veliko cenejše (pogosto na račun kakovosti). Toda spletne dražbe eBay, Amazon, ETSY bodo Kitajcem zlahka dale prednost pri ponudbi blagovnih znamk, vintage predmetov, ročno izdelanih predmetov in različnih etničnih izdelkov.

      • Naprej

        V vaših člankih je dragocen vaš osebni odnos in analiza teme. Ne opustite tega bloga, sem pogosto. Takšnih bi nas moralo biti veliko. Pošlji mi e-pošto Pred kratkim sem prejel e-pošto s ponudbo, da me bodo naučili trgovati na Amazonu in eBayu.

  • In spomnil sem se vaših podrobnih člankov o teh poslih. območje
    Še enkrat sem vse prebral in ugotovil, da so tečaji prevara. Ničesar še nisem kupil na eBayu. Nisem iz Rusije, ampak iz Kazahstana (Almaty). Ampak tudi dodatnih stroškov še ne potrebujemo.