شبكة ثلاثية الطور: حساب الطاقة ، مخطط التوصيل

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-02 13:49

ليس كل شخص عادي يفهم ماهية الدوائر الكهربائية. في الشقق ، تكون بنسبة 99٪ أحادية الطور ، حيث يتدفق التيار إلى المستهلك عبر سلك ، ويعود من خلال سلك آخر (صفر). الشبكة ثلاثية الطور هي نظام لنقل التيار الكهربائي ، والذي يتدفق عبر ثلاثة أسلاك مع عودة واحدة في كل مرة. هنا لا يتم تحميل سلك الإرجاع بشكل زائد بسبب تحول الطور للتيار. يتم توليد الكهرباء بواسطة مولد يعمل بمحرك خارجي.

تؤدي زيادة الحمل في الدائرة إلى زيادة قوة التيار الذي يمر عبر لفات المولد. نتيجة لذلك ، يقاوم المجال المغناطيسي دوران عمود الإدارة إلى حد كبير. يبدأ عدد الثورات في الانخفاض ، وأوامر وحدة التحكم في السرعة تزيد من قوة محرك الأقراص ، على سبيل المثال عن طريق توفير المزيد من الوقود لمحرك الاحتراق الداخلي. يتم استعادة RPM وتوليد المزيد من الطاقة.

يتكون النظام ثلاثي الطور من 3 دوائر مع EMF من نفس التردد وتحول طور 120 درجة.

ميزات توصيل الطاقة بمنزل خاص

يعتقد الكثير أن الشبكة ثلاثية الطور في المنزل تزيد من استهلاك الطاقة. في الواقع ، يتم تعيين الحد من قبل مؤسسة إمداد الطاقة ويتم تحديده بواسطة العوامل:

• قدرات الموفر ؛
• عدد المستهلكين ؛
• حالة الخط والمعدات

لمنع اندفاعات الطاقة واختلال توازن الطور ، يجب تحميلها بالتساوي. يعد حساب نظام ثلاثي الطور تقريبيًا ، حيث إنه من المستحيل تحديد الأجهزة التي سيتم توصيلها بالضبط في الوقت الحالي. يؤدي وجود الأجهزة النبضية حاليًا إلى زيادة استهلاك الطاقة عند بدء تشغيلها.

يتم أخذ لوحة التوزيع ذات الاتصال ثلاثي الطور أكبر من التوريد أحادي الطور. الخيارات ممكنة مع تركيب درع مدخل صغير ، والباقي - مصنوع من البلاستيك لكل مرحلة وللمباني الخارجية.

يتم التوصيل بالطريق السريع بطريقة مترو الأنفاق والخط العلوي. يتم إعطاء الأفضلية لهذا الأخير نظرًا لضآلة حجم العمل وانخفاض تكلفة الاتصال وسهولة الإصلاح.

الآن من الملائم إجراء اتصال هوائي باستخدام سلك معزول ذاتي الدعم (SIP). الحد الأدنى للمقطع العرضي لللب الألومنيوم هو 16 مم2، وهو أكثر من كافٍ لمنزل خاص.

SIP يعلق على الدعامات وجدار المنزل باستخدام أقواس التثبيت مع المشابك. يتم الاتصال بالخط العلوي الرئيسي وكابل الإدخال باللوحة الكهربائية للمنزل باستخدام مشابك ثقب الفروع. الكابل مأخوذ منعزل غير قابل للاحتراق (VVGng) ويتم من خلال أنبوب معدني يتم إدخاله في الجدار.

اتصال جوي للطاقة ثلاثية الطور في المنزل

إذا كانت المسافة من أقرب دعم أكثر من 15 مترًا ، فيجب تثبيت عمود آخر. هذا لتقليل الأحمال التي تسبب ترهل الأسلاك أو كسرها.

ارتفاع نقطة الاتصال 2.75 م أو أكثر.

خزانة توزيع كهربائية

يتم التوصيل بشبكة من ثلاث مراحل حسب المشروع ، حيث يتم تقسيم المستهلكين إلى مجموعات داخل المنزل:

• إضاءة ؛
• مآخذ ؛
• أجهزة فردية عالية الطاقة.

يمكن إيقاف بعض الأحمال للإصلاح أثناء تشغيل البعض الآخر.

يتم حساب قوة المستهلكين لكل مجموعة ، حيث يتم تحديد سلك المقطع العرضي المطلوب: 1.5 مم²- للإضاءة ، 2.5 مم^{2 - للمآخذ وما يصل إلى 4 مم}2^{- للأجهزة القوية.}

الأسلاك محمية من ماس كهربائى والحمل الزائد بواسطة قواطع الدائرة.

عداد كهرباء

أي مخطط توصيل يتطلب عداد كهرباء. يمكن توصيل عداد ثلاثي الأطوار مباشرة بالشبكة (اتصال مباشر) أو من خلال محول جهد (شبه غير مباشر) ، حيث يتم ضرب قراءات العداد بعامل.

من المهم اتباع ترتيب الاتصال ، حيث الأرقام الفردية هي الطاقة ، والأرقام الزوجية يتم تحميلها. يشار إلى لون الأسلاك في الوصف ، ويتم وضع الرسم التخطيطي على الغلاف الخلفي للجهاز. المدخلات والمخرجات المقابلةتتم الإشارة إلى عدادات ثلاثية الطور بلون واحد. يعتبر ترتيب التوصيل الأكثر شيوعًا عندما تبدأ المراحل أولاً ، ويكون السلك الأخير صفراً.

عادة ما يتم تصنيف عداد اتصال مباشر ثلاثي الأطوار للمنزل بما يصل إلى 60 كيلو وات.

قبل اختيار نموذج متعدد التعريفات ، يجب الاتفاق على المشكلة مع شركة الإمداد بالطاقة. تتيح الأجهزة الحديثة المزودة بأجهزة قياس إمكانية حساب رسوم الكهرباء اعتمادًا على الوقت من اليوم وتسجيل قيم الطاقة وتسجيلها بمرور الوقت.

يتم اختيار مؤشرات درجة حرارة الأجهزة على نطاق واسع قدر الإمكان. في المتوسط ، تتراوح من -20 إلى +50 درجة مئوية. تصل مدة خدمة الأجهزة إلى 40 عامًا مع فاصل معايرة يتراوح من 5 إلى 10 سنوات.

يتم توصيل العداد بعد قاطع الدائرة التمهيدي بثلاثة أو أربعة أقطاب.

تحميل ثلاث مراحل

يشمل المستهلكون الغلايات الكهربائية والمحركات الكهربائية غير المتزامنة والأجهزة الكهربائية الأخرى. تتمثل ميزة استخدامها في التوزيع المنتظم للحمل في كل مرحلة. إذا كانت الشبكة ثلاثية الطور تحتوي على أحمال قوية أحادية الطور متصلة بشكل غير متساوٍ ، فقد يؤدي ذلك إلى عدم توازن الطور. في هذه الحالة تبدأ الأجهزة الإلكترونية بالتعطل وتتوهج مصابيح الإنارة بشكل خافت.

مخطط لتوصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة ثلاثية الطور

يتميز تشغيل المحركات الكهربائية ثلاثية الطور بالأداء العالي والكفاءة. لا يتطلب وجود أجهزة بدء إضافية. للتشغيل العادي ، من المهم توصيل الجهاز بشكل صحيح.واتبع كل التوصيات

مخطط توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة ثلاثية الطور يخلق مجالًا مغناطيسيًا دوارًا بثلاث لفات متصلة بواسطة نجمة أو دلتا.

لكل طريقة مزاياها وعيوبها. تتيح لك الدائرة النجمية بدء تشغيل المحرك بسلاسة ، لكن قوته تنخفض إلى 30٪. هذه الخسارة غائبة في دائرة دلتا ، ولكن عند البدء يكون الحمل الحالي أعلى من ذلك بكثير.

المحركات بها صندوق توصيل حيث توجد الخيوط المتعرجة. إذا كان هناك ثلاثة منهم ، فإن الدائرة متصلة بنجمة فقط. مع ستة أسلاك توصيل ، يمكن توصيل الموتور بأي طريقة.

استهلاك الطاقة

بالنسبة لصاحب المنزل ، من المهم معرفة مقدار الطاقة المستهلكة. من السهل حساب هذا لجميع الأجهزة الكهربائية. بجمع كل الطاقة وقسمة الناتج على 1000 ، نحصل على الاستهلاك الإجمالي ، على سبيل المثال 10 كيلو واط. للأجهزة الكهربائية المنزلية ، مرحلة واحدة كافية. ومع ذلك ، يزيد الاستهلاك الحالي بشكل كبير في منزل خاص ، حيث توجد تقنية قوية. يمكن لجهاز واحد حساب 4-5 كيلوواط.

من المهم التخطيط لاستهلاك الطاقة لشبكة ثلاثية الطور في مرحلة التصميم من أجل ضمان التناسق في الفولتية والتيارات.

يدخل سلك بأربعة أسلاك المنزل لثلاث مراحل وسلك محايد. الجهد الكهربائي للشبكة الكهربائية هو 380/220 فولت ، يتم توصيل الأجهزة الكهربائية لـ 220 فولت بين الأطوار والسلك المحايد ، بالإضافة إلى أنه قد يكون هناك حمل ثلاثي الطور.

حساب القوةتتكون شبكة ثلاثية الطور في أجزاء. أولاً ، يُنصح بحساب الأحمال ثلاثية الطور البحتة ، على سبيل المثال ، غلاية كهربائية بقدرة 15 كيلو وات ومحرك غير متزامن 3 كيلو وات. ستكون الطاقة الإجمالية P=15 + 3=18 كيلو واط. في هذه الحالة ، يتدفق التيار I=Px1000 / (√3xUxcosϕ) في سلك الطور. بالنسبة للشبكات الكهربائية المنزلية cosϕ=0.95. بالتعويض عن القيم الرقمية في الصيغة ، نحصل على القيمة الحالية I=28.79 A.

الآن يجب تحديد الأحمال أحادية الطور. دع المراحل تكون P_A=1.9 كيلوواط ، P_B=1.8 كيلو واط ، P_C=2.2 كيلو واط. يتم تحديد الحمولة المختلطة عن طريق الجمع وهي 23.9 كيلو واط. سيكون الحد الأقصى الحالي I=10.53 A (المرحلة C). بإضافته إلى التيار من الحمل ثلاثي الطور ، نحصل على I_C=39.32 أ. ستكون التيارات في المراحل المتبقية هي I_B=37.4 كيلوواط ، أنا_{A=37.88 ألف}

في حساب قوة شبكة ثلاثية الطور ، من الملائم استخدام جداول الطاقة ، مع مراعاة نوع الاتصال.

من المريح تحديد قواطع الدائرة وتحديد أقسام الأسلاك باستخدامها.

الخلاصة

عند تصميمها وصيانتها بشكل صحيح ، تكون الشبكة ثلاثية الطور مثالية لمنزل خاص. يسمح لك بتوزيع الحمل بالتساوي عبر المراحل وتوصيل طاقة إضافية للمستهلكين الكهربائيين ، إذا كان قسم الأسلاك يسمح بذلك.