Návrh schématu třífázového napájení pro soukromý dům o výkonu 15 kW

V podmínkách moderního života se nelze obejít bez domácích spotřebičů a elektronických zařízení, jejichž počet každým rokem neustále roste. To vede ke zvýšení spotřeby energie ze stávající energetické sítě a potřebě řídit její provozní parametry. Tato otázka má zvláštní význam v předměstských obydlích, kde je povoleno používat 380 voltů. Z tohoto důvodu jsou různé možnosti připojení třífázové elektřiny v soukromých domech předmětem vážného výzkumu.

Jednofázové a třífázové připojení

Při objasňování rozdílů v kvalitě dvou typů napájecího zdroje (s jednofázovým a třífázovým připojením) a souvisejících obvodových řešení je třeba poznamenat následující:

• při použití třífázového systému bude pro pokládku vedení vyžadován kabel se 4 žilami, pokud existuje zemnící smyčka - s 5, a pro jednofázovou metodu stačí tři jádra;

  

• v prvním případě se zvýší náklady na kabelové produkty a nákup servisního vybavení - třífázový elektroměr, automatické stroje a RCD jsou dražší než jejich jednofázové protějšky;
• Energie spotřebovaná z rozvodny se znatelně zvýší, což je vysvětleno významně zvýšeným zatížením v síti 380 voltů.

Tyto rozdíly se berou v úvahu při přípravě projektu pro napájení soukromého domu. Rovněž jsou brány v úvahu důležité faktory, jako je distribuce proudu a ztráty energie v třífázové zátěži kvůli její reaktivní povaze.

Projekt připojení a požadovaná dokumentace

Projekt napájení soukromého domu o výkonu 15 kW ve 3 fázích zahrnuje několik sekcí, z nichž každá se týká určité fáze realizace. V přípravné fázi se provádějí tyto povinné činnosti:

• příprava a schválení povolení;
• výkres elektrického obvodu a výběr spotřebičů energie při jalovém zatížení;
• rozdělit je do samostatných skupin.

Bez důkladné předběžné studie všech jemností projektu bude stěží možné schválit soubor pracovní dokumentace. Každá z fází její přípravy proto vyžaduje zvláštní zvážení.

Příprava dokumentace

Balíček povolení je dokončen na základě technických specifikací, které určují postup pro uspořádání a provoz třífázové sítě. Vydávají je zástupci místního Energosbytu. Na základě technických specifikací jsou vypracovány následující dokumenty:

• dohoda s dodavatelem elektřiny v regionu;
• osvědčení o kontrole provozovaného zařízení;
• závěr o funkčnosti obvodu vybraný pro konkrétní objekt;
• akt vymezení stávajících energetických sítí podle jejich vlastnictví v rozvaze.

V této fázi návrhu jsou navíc brány v úvahu vlastnosti provozu konkrétních spotřebitelů elektřiny - zejména čerpacích a obráběcích strojů.

Schéma a výběr výkonu

Při kreslení schémat třífázového připojení elektřiny v soukromých domech je třeba vzít v úvahu následující podrobnosti:

• Musí uvádět cestu instalace, typ a hlavní vlastnosti kabelového vedení a umístění kabelového příslušenství.
• Totéž se děje s ochrannými prostředky: elektroměrem, vstupními a distribučními stroji a RCD.
• Schéma také ukazuje typ použitého systému ochrany proti nárazu (způsob zapojení vodičů PE a N) a také potřebu opětovného uzemnění.

Kromě toho se odkazuje na použití dalších ochranných zařízení - zejména relé pro monitorování napětí.

Výpočet spotřeby energie v kilowattech se provádí podle standardního algoritmu, podle kterého se jednoduše přidají všechny ukazatele očekávané zátěže.

Pro „reaktivní“ spotřebitele (třífázová čerpadla, obráběcí stroje a další zařízení vybavené asynchronními motory) je zaveden korekční faktor zvaný kosinus výkonu. Jeho průměrná hodnota zatížení je 0,97-0,98.

Rozdělení do skupin

Všichni spotřebitelé uvedení na schématu napájení domu 15 kW (zásuvky a osvětlovací zařízení) jsou rozděleni do samostatných skupin. Takové rozdělení je velmi výhodné pro opravy a údržbu vybaveného napájecího systému. Za fungování každé z těchto skupin je „zodpovědný“ samostatný jistič instalovaný v elektrickém panelu. S jeho pomocí, pokud je například nutná oprava, můžete odpojit pouze tuto větev vedení a nechat všechny ostatní v provozuschopném stavu.

Pro každou takovou skupinu se výpočet maximální spotřeby energie provádí samostatně. Na základě získaných údajů je vybrán automatický stroj vhodný pro jmenovitý proud. Kromě toho jsou základem pro výběr průřezu vodiče pro tuto větev domácí energetické sítě.

Světelné linky jsou položeny typickým vodičem o průřezu nejméně 1,5 mm2 a v zapojení pro připojení zásuvek bude nutné tento parametr zvýšit na 2,5 mm2.

Všechna tato data jsou nezbytná pro připojení obsluhovaného zařízení k energetické soustavě v souladu s požadavky PUE. Pokud jsou k dispozici, bude mnohem snazší určit množství spotřebního materiálu, ochranných zařízení a dalších typů elektrických zařízení.

Vlastnosti uspořádání rozvaděče

Jednořádkové schéma měřicí desky 15 kW 380 V (jako zvláštní případ) je nejběžnější možností pro vybudování této části napájecího systému. Při jeho uspořádání se berou v úvahu následující možnosti konfigurace, přičemž se berou v úvahu rozdíly mezi jednofázovými a třífázovými napájecími zdroji:

• Použití standardních jednopólových jističů a proudových chráničů jako ochranných zařízení (jeden pro každou fázi).
• Aplikace v obvodu některých 4-pólových diferenciálních zařízení.
• Instalace do panelu dvoupólových jističů doplněná křížovým modulem a proudovým chráničem.
• Instalace jednopólových lineárních jističů společně se 4pólovým chráničem RCD a křížovým modulem.

Každá z těchto možností, pokud je na palubní desce místo, je vhodná pro uspořádání a připojení plnohodnotného třífázového napájecího systému. Volba konkrétní sady spínacích zařízení závisí na preferencích a finančních možnostech vlastníka předměstského bydlení.

Testování kabeláže

Na konci instalace elektrického vedení je nutné zkontrolovat jeho funkčnost, která se snižuje na následující operace:

1. Nejprve je třeba „vyzkoušet“ parametry proudu a maximální výkon zvolené výpočtem podle skutečných provozních podmínek elektrického zařízení.
2. K tomu budete muset současně zapnout všechny elektrické spotřebiče uvedené v projektu a zkontrolovat elektroinstalaci pro izolační ohřev.
3. Pokud jsou vodiče na dotyk mírně teplé a stroje nejsou neustále vyřazovány, můžeme s jistotou říci, že všechny parametry jsou vybrány správně a systém je připraven k normálnímu provozu.

Když je testovací program zcela vyčerpán, přistoupí k finálnímu uspořádání prvků napájecího zdroje. V závěrečné fázi se znovu zkontrolují všechna kontaktní připojení v montážních blocích a nastaví se provozní limity proudových chráničů a napěťových relé, které se upraví podle výsledků zkušebních postupů.