En las condiciones de la vida moderna, es imposible prescindir de los electrodomésticos y los equipos electrónicos, cuyo número crece constantemente cada año. Esto conduce a un aumento en el consumo de energía de la red eléctrica existente y la necesidad de controlar sus parámetros operativos. Este problema es de particular importancia en las viviendas suburbanas, donde se permite usar 380 voltios. Por esta razón, varias opciones para conectar electricidad trifásica en casas privadas están sujetas a una investigación seria.
Conexión monofásica y trifásica
Al aclarar las diferencias en la calidad de los dos tipos de fuente de alimentación (con conexión monofásica y trifásica) y las soluciones de circuito asociadas, se debe tener en cuenta lo siguiente:
- cuando se usa un sistema trifásico, se requerirá un cable con 4 núcleos para tender una línea, si hay un bucle de conexión a tierra, con 5, y para un método monofásico, tres núcleos son suficientes;
Diagrama de conexión monofásico - en el primer caso, los costos de los productos de cable aumentarán, así como la compra de equipos de servicio: un medidor eléctrico trifásico, máquinas automáticas y RCD son más costosos que sus contrapartes monofásicas;
- La potencia consumida de la subestación aumentará notablemente, lo que se explica por el aumento significativo de las cargas en la red de 380 voltios.
Estas diferencias se tienen en cuenta al preparar un proyecto para el suministro de energía de una casa privada. También se tienen en cuenta factores importantes como la distribución de corriente y las pérdidas de potencia en una carga trifásica debido a su naturaleza reactiva.
Proyecto de conexión y documentación requerida
El proyecto para el suministro de energía de una casa privada de 15 kW en 3 fases incluye varias secciones, cada una de las cuales se refiere a una determinada etapa de implementación. En la etapa preparatoria, se llevan a cabo las siguientes actividades obligatorias:
- preparación y aprobación de permisos;
- dibujo del circuito eléctrico y elección de consumidores de energía en carga reactiva;
- dividiéndolos en grupos separados.
Sin un estudio preliminar minucioso de todas las sutilezas del proyecto, difícilmente será posible aprobar el conjunto de documentación de trabajo. Por lo tanto, cada una de las etapas de su preparación necesita una consideración separada.
Elaboración de documentación
El paquete de permisos se completa sobre la base de especificaciones técnicas que determinan el procedimiento para la disposición y operación de una red trifásica. Son emitidos por representantes del Energosbyt local. En base a las especificaciones técnicas, se elaboran los siguientes documentos:
- un acuerdo con un proveedor de electricidad de la región;
- certificado de inspección del equipo operado;
- conclusión sobre la funcionalidad del circuito, seleccionado para un objeto específico;
- el acto de delimitar las redes eléctricas existentes según su titularidad en el balance.
Además, en esta etapa de diseño, se tienen en cuenta las características del funcionamiento de determinados consumidores de electricidad, en particular los equipos de bombeo y máquina herramienta.
Selección de esquema y potencia
Al dibujar diagramas de conexión de electricidad trifásica en casas privadas, se deben tener en cuenta los siguientes detalles:
- Debe indicar el recorrido de la instalación, el tipo y características principales del cable de cableado, así como la ubicación de los accesorios de cableado.
- Lo mismo se hace con respecto a los equipos de protección: un contador de electricidad, máquinas de entrada y distribución, así como un RCD.
- El diagrama también indica el tipo de sistema de protección contra golpes utilizado (método de cableado de los conductores PE y N), así como la necesidad de volver a conectar a tierra.
Además, se hace referencia al uso de equipos de protección adicionales, en particular relés de control de voltaje.
El cálculo del consumo de energía en kilovatios se realiza de acuerdo con un algoritmo estándar, según el cual todos los indicadores para las cargas esperadas simplemente se agregan.
Para los consumidores "reactivos" (bombas trifásicas, máquinas herramienta y otros equipos equipados con motores asíncronos), se introduce un factor de corrección denominado coseno de potencia. Su valor de carga promedio es 0.97-0.98.
Desglose en grupos
Todos los consumidores indicados en el diagrama de suministro de energía de la casa de 15 kW (enchufes y dispositivos de iluminación) se dividen en grupos separados. Tal división es muy conveniente para la reparación y el mantenimiento del sistema de suministro de energía equipado. Para el funcionamiento de cada uno de estos grupos, un interruptor automático independiente, instalado en el cuadro eléctrico, es "responsable". Con su ayuda, si es necesaria una reparación, por ejemplo, puede desconectar solo esta rama del cableado, dejando todas las demás en funcionamiento.
Para cada uno de estos grupos, el cálculo del consumo máximo de energía se realiza por separado. En base a los datos obtenidos, se selecciona una máquina automática adecuada para la corriente nominal. Además, son la base para la selección de la sección transversal del conductor para esta rama de la red eléctrica doméstica.
Las líneas de iluminación se colocan con un cable típico con una sección transversal de al menos 1,5 mm2, y en el cableado para conectar las salidas, este parámetro deberá aumentarse a 2,5 mm2.
Todos estos datos son necesarios para conectar la instalación reparada al sistema eléctrico de acuerdo con los requisitos del PUE. Si están disponibles, será mucho más fácil determinar la cantidad de consumibles, dispositivos de protección y otros tipos de equipos eléctricos.
Características de la disposición de la centralita.
Un diagrama unifilar de una placa de medición de 15 kW 380V (como caso especial) es la opción más común para construir esta parte del sistema de suministro de energía. Al organizarlo, se consideran las siguientes opciones de configuración, teniendo en cuenta las diferencias entre fuentes de alimentación monofásicas y trifásicas:
- Uso de interruptores automáticos unipolares estándar y RCD como equipo de protección (uno para cada fase).
- Aplicación en el circuito de algunos dispositivos diferenciales de 4 polos.
- Instalación en el panel de interruptores automáticos bipolares, complementado con un módulo cruzado y un RCD.
- Instalación de interruptores automáticos lineales unipolares junto con un RCD de 4 polos y un módulo cruzado.
Cada una de estas opciones, si hay espacio en el tablero, es adecuada para organizar y conectar un sistema de suministro de energía trifásico completo. La elección de un conjunto específico de dispositivos de conmutación depende de las preferencias y capacidades financieras del propietario de la vivienda suburbana.
Prueba de cableado
Al final de la instalación del cableado eléctrico, es obligatorio verificar su operatividad, que se reduce a las siguientes operaciones:
- En primer lugar, se debe "probar" los parámetros de corriente y potencia máxima seleccionados por cálculo para las condiciones reales de funcionamiento de los equipos eléctricos.
- Para hacer esto, deberá encender todos los aparatos eléctricos indicados en el proyecto al mismo tiempo y verificar el cableado para el calentamiento del aislamiento.
- Si los conductores están ligeramente calientes al tacto, y las máquinas no están constantemente fuera de servicio, podemos decir con confianza que todos los parámetros están seleccionados correctamente y el sistema está listo para el funcionamiento normal.
Cuando el programa de prueba está completamente agotado, se procede a la disposición final de los elementos de la fuente de alimentación. En la etapa final, todas las conexiones de contacto en los bloques de montaje se verifican una vez más y se establecen los límites de funcionamiento del RCD y los relés de voltaje, ajustados de acuerdo con los resultados de los procedimientos de prueba.
