Třífázové a jednofázové sítě

Jak je známo každému, kdo se alespoň trochu zajímá o elektriku, třífázový proud protéká dráty, které přenášejí energii na velké vzdálenosti, protože je to takto výhodnější. V bytě se objevuje s 1 fází a rozdělení třífázového obvodu na 3 1fázové obvody jde na ASU. Objeví se tam kabel s 5 žilami a vyjde kabel se 3 žilami.

Ale kde jsou ostatní 2? Odpověď je překvapivá ve své jednoduchosti, protože jiné byty jsou jimi poháněny. To ale neznamená, že počet bytů je tři. Jejich počet závisí pouze na síle kabelů. Uvnitř stínění je třífázový obvod rozpojen na jednofázový obvod. Ke každé fázi, která jde do bytu, se přidá nula a „uzemnění“ a na výstupu vidíme kabel se 3 žilami. V ideálních situacích by měla být v třífázových sítích přítomna pouze jedna nula. Více není potřeba: proud se pohybuje ve fázích (vzhledem k ostatním) o 1/3. Nula bude nulový vodič, protože nemá žádné napětí. V třífázových sítích, ke kterým není nic připojeno, není v nulových vodičích přesně žádné napětí. Co se stane, když je síť připojena z jednofázového obvodu? Fáze 1 půjde do jednoho bytu, kde bude 1 lednička a 2 lampy. 2. fáze bude v bytě, kde bude 5 klimatizací, 2 PC a indukční vařič a podobně.

Není žádným tajemstvím, že zatížení takových fází nebude jednotné, takže nebude existovat žádný nulový vodič. A bude na ní napětí a také, čím identičtější bude zátěž, tím bude silnější. Fáze se již nebudou moci vzájemně kompenzovat tak, aby výsledek byl 0.

V moderním světě se situace s takovým nekontrolovaným proudem zhoršuje kvůli skutečnosti, že se objevuje stále více nových „pulsních“ zařízení. Při jejich zapojení se začne spotřebovávat mnohem větší množství energie než při běžném provozu. Taková zařízení spolu s různým zatížením fáze mohou také vytvářet podmínky, kdy v „nulách“ začne vznikat napětí, které bude mít sílu 2krát větší než v jakýchkoli jiných fázích. Neutrál má stejný průřez jako fázový vodič, ale zatížení bude vyšší.

Proto se častěji vyskytují případy nazývané „hořící 0“ – nulové vodiče se nedokážou vyrovnat s poskytnutým zatížením, takže vyhoří. Boj proti tomuto jevu je náročný na práci: buď zvětšete průřez nulového vodiče (to je drahé), nebo rozložte zátěž na 3 fáze ve stejných podílech (a to je nereálné kvůli podmínkám více bytů). Nebo si můžete zakoupit oddělovací transformátor.

V soukromých domech je situace normalizována nejlepším způsobem, protože vlastníkem je 1 osoba, takže je snazší distribuovat fázové napětí. To lze dokonce nazvat vzrušujícím koníčkem. Všechny výpočty musí být provedeny přibližně. Vše záleží na preferencích majitele. Jsou zde výhody i nevýhody.

2 nevýhody třífázové sítě jsou:

(1) Napětí v sekci závisí na napětí v ostatních sekcích. Pokud je jedna fáze přetížena, ostatní již nebudou moci správně pracovat. To se projevuje různými způsoby. Abyste tomu zabránili, musíte si pořídit stabilizátor (a je to drahé!).
(2) Je také nutné správně provozovat třífázové sítě.

2 výhody třífázové sítě jsou:

(1) Příjem vysokého výkonu.
(2) jednofázový přetížení, když třífázový přetížení ani nepostřehne.

Příklad je jednoduchý. Pokud do domu na elektrickém vedení vstupuje pouze 1 fáze, pak je-li průřez vodiče, který vstupuje, 16 mm1, bude maximální výkon 3krát menší, než kdyby vstoupily 3 fáze. Rozdíl je zřejmý.

Podle známých informací je zřejmé, že drátem, který přenáší elektřinu, protéká třífázový proud, protože je to výhodnější. V bytě se jeví již jednofázově. Rozdělení třífázového obvodu na tři s jednou fází se provádí v ASU.

Je tam vložen pětižilový kabel a vyveden třížilový kabel.

Ale kde „zmizí“ další 2? Odpověď je jednoduchá: napájejí další byty. To vůbec neznamená, že existují v zásadě tři byty: jejich počet je omezen pouze trvanlivostí kabelu. Uvnitř stínění je třífázový obvod rozpojen na jednofázové obvody. Ke všem fázím jdoucím do bytu se přidá nula a přidá se uzemnění – na výstupu se získá třížilový kabel. Pokud mluvíme o ideálních případech, pak v třífázové síti by měla být pouze jedna 0. Více rozhodně není potřeba, protože proud je fázově posunut vůči ostatním proudům o třetinu. 0 je nulový vodič: není v něm žádné napětí. Vzhledem k zemi nemá žádný potenciál, na rozdíl od fázových proudů, ve kterých napětí dosahuje 220 wattů. Ve fázově-fázových párech již napětí dosahuje 380 wattů. V třífázových sítích, ke kterým není nic připojeno, není v nulových vodičích žádné napětí. Věci začínají být zajímavé, když je síť připojena k jednofázovému obvodu. Fáze 1 půjde do bytu, který má dvě lampy a ledničku, a fáze 2 půjde do bytu, který má pět klimatizací, 2 osobní počítače s indukčním vařičem a tak dále.

Je zřejmé, že zatížitelnost těchto dvou fází není totožná, nelze tedy mluvit o nulovém vodiči. Bude na něm i napětí. Navíc čím rovnoměrnější bude zátěž, tím bude silnější. Fáze se již nemohou vzájemně kompenzovat, takže celkový výsledek je nulový.

Dnes je situace s nekompenzovaným proudem v takové síti zhoršena skutečností, že se objevují nové elektrické spotřebiče nazývané „puls“. Když jsou připojeni, začnou spotřebovávat mnohem více energie než při běžné činnosti. Taková pulzní zařízení spolu s různým zatížením fází mohou také vytvářet podmínky, kdy se v nulových vodičích (nulách) objeví napětí se silou 2krát větší než v jakékoli jiné fázi. Ale nulový vodič má stejný průřez jako fázový vodič, ale zátěž je silnější.

Proto se častěji vyskytují případy nazývané „vyhoření 0“ – nulový vodič se nedokáže vyrovnat se zátěží, a proto vyhoří. Bojovat s těmito jevy je poměrně obtížné: musíte buď zvětšit průřez nulových vodičů (tento postup je poměrně nákladný), nebo rovnoměrně rozložit zatížení do tří fází (což vzhledem k budovám s více byty není možné). Nakonec si můžete zakoupit oddělovací transformátor, který sníží napětí. Nazývá se také „stabilizátor napětí“.

V soukromých domech je situace lépe normalizována, protože vlastníkem je jedna osoba, distribuce elektřiny napříč fázemi je mnohem jednodušší. To lze dokonce nazvat vzrušující činností: počítání výkonu elektrických spotřebičů a jejich určování ve fázích tak, aby zatížení bylo rovnoměrné. Všechny výpočty jsou provedeny přibližně, to vůbec neznamená, že budete muset rozsvítit světla a oba televizory a pokud je aktivován venkovní truhlářský stroj, dojde k přetížení. Vše bude záviset na přání majitele soukromého domu. Zde můžete zdůraznit své výhody a nevýhody.

Třífázová síť má pouze 2 nevýhody:

1. Napětí v jednotlivých oblastech je silně závislé na práci ostatních oblastí. Pokud je jedna z fází přetížena, zůstává správná činnost ostatních sporná. To se může projevit jakkoli. Abyste tomu zabránili, musíte si zakoupit stabilizátor, ale toto zařízení není levné.
2. Kromě toho musíte znát pravidla pro používání třífázové sítě.

Třífázová síť má také dvě výhody:

1. Může umožnit získání většího výkonu.
2. Pokud jednofázová síť s celkovým výkonem zařízení 10 kW již může zaznamenat přetížení, pak třífázová síť zvládne 30 kW v pohodě. Příklad je docela jednoduchý. Pokud do soukromého domu vstupuje z elektrického vedení pouze 1 fáze, pak s průřezem vodiče 16 mm1, který vstupuje, bude maximální výkon pouze 14 kW, a pokud jsou tři fáze – 42 kW. Rozdíl je viditelný pouhým okem.