Rozdíly mezi třífázovým a jednofázovým napětím. Jaký je rozdíl mezi 220 V a 380 V

Napětí 380V se nazývá lineární, protože působí mezi kteroukoli ze tří fází v třífázové síti. Napětí 220 V se nazývá fázové napětí a pracuje mezi jednou ze tří fází a nulou.

Elektrická energie je dodávána z výrobních elektráren spotřebitelům pomocí vysokonapěťových vedení, jejichž frekvence je 50 Hz. Vysoké sinusové napětí je sníženo na trafostanicích, poté je distribuováno spotřebitelům – na úrovni 220V a 380V. Rozlišují se jednofázové a třífázové sítě. Jaké jsou však mezi nimi rozdíly? Pojďme na to přijít.

Pokud jsou při připojení domu nebo bytu použity dva vodiče (fázový a nulový), systém je jednofázový. Jeho faktor provozního napětí je 220V. Pokud přijdou 4 vodiče (tři fáze a nula) – jedná se o třífázový systém. Jeho provozní napětí (lineární) je 380V.

Specifika napájení

Podle druhu elektrického proudu může být napětí střídavé nebo konstantní. S různými formami střídavého proudu se mění jeho velikost a význam. Zatímco stejnosměrný proud si zachovává stejnou polaritu znaménka, velikost se může měnit.

Napětí přítomné v moderních zásuvkách má variabilní sinusový tvar. Jeho význam je následujících typů:

• Amplituda – udává velikost výkyvu sinusoidy vzhledem k nule ve voltech;
• Efektivní je hodnota, která je √2 nebo 1,41 krát menší než předchozí;
• Okamžitý – hodnota udává intenzitu napětí ve voltech v určitých časových okamžicích.

Třífázové obvody. Jak se na ně přivádí napětí?

V třífázovém obvodu napětí může být fázové nebo lineární. Vektorový diagram vypadá takto:

Na Graf obsahuje tři napěťové (fázové) vektory – Uа, Ub a Uс. Úhel mezi nimi je 120°. To je pozorováno mezi vinutími v nejjednodušších elektrických zařízeních. Aby se znaménko vektoru Ub změnilo na opačné, musí se projevit tak, že dojde k prohození začátku a konce vektoru při zachování původního úhlu sklonu. Po nastavení začátku vektoru Ub na konec Ua bude výsledná vzdálenost považována za lineární vektor napětí (Ul).

Jak se od sebe liší?

Jednofázové sítě

V takových sítích může proud protékat i uzavřenými obvody. Při připojování se doporučuje nejprve přivést napětí na efektivní zátěž a teprve poté ji vrátit zpět. Drát, který vede proud za podmínek střídavého proudu, je fáze. Druhý vodič je neutrální. Mezi těmito dvěma vodiči přenášejícími jednofázový proud je hodnota napětí 220V.

Dvoufázové sítě

Tento typ elektrické sítě zahrnuje přenos dvou střídavých proudů, jejichž napětí je fázově posunuto o 90°. Pro přenos proudů se používají dva fázové a dva nulové vodiče. Vzhledem k vysoké ceně se tento způsob přenosu napětí v současnosti nepoužívá.

Třífázové sítě

V takových energetických sítích jsou současně přenášeny tři střídavé proudy s fázovým posunem napětí o 120°. Zdroje jsou zapojeny do „hvězdového“ obvodu, který umožňuje použití pouze tří vodičů – 3 fázových a jednoho neutrálního. Výhody takových sítí jsou uznávány jako nákladová efektivita a schopnost přenášet proud na velké vzdálenosti. V libovolném páru fázových vodičů je napětí 380V a ve dvojicích jedné fáze a nulového vodiče – 220V.

Na základě výše uvedeného jsou jednofázové nebo třífázové sítě vybaveny pro napájení městských bytů a soukromých domů.

Kde se používá napětí při 220V a kde při 380V?

Ve většině obytných budov (byty, domy, chaty a venkovské domy) jsou instalovány a používány jednofázové elektrické sítě, ve kterých je napětí standardních 220V. To je odůvodněno tím, že úroveň spotřeby v běžném domě nebo bytě zpravidla nepřesahuje 10 kW.

V objektech, kde plánovaný příkon přesahuje 10 kW, je instalována třífázová elektrická síť a jsou instalovány a používány elektroinstalace, které pro zajištění správného provozu vyžadují třífázové napájení. Pokud například použijete pouze jednu fázi pomocí kondenzátoru pro spuštění třífázového motoru, výrazně se tím sníží účinnost elektroinstalace a zároveň se zvýší spotřeba elektrické energie.

Na druhou stranu, pokud úroveň maximálního příkonu v soukromé domácnosti nepřesáhne 9 kW, je přípustné použít na vstupu dvoužilový měděný kabel o průřezu 6 mm a nainstalovat stroj 40A.

V případě, že se předpokládá maximální zatížení 15 kW, pro jednofázový vodič bude hodnota procházejícího proudu 70A. Proto bude nutné osadit měděný drát o průřezu 10 mm a výkonový jistič. Náklady na takovou síť jsou však mnohem dražší. Proto může být východiskem z této situace instalace běžné třífázové sítě a rozdělení efektivní zátěže rovnoměrně mezi fáze, to znamená 5 kW každá. Dnes tato řešení napájení používá většina obchodů, podniků a kanceláří.

Podle jakých schémat se spotřebitelé připojují k třífázovým elektrickým sítím?

Pro připojení elektromotorů, topných těles a dalšího třífázového napájení se používá hvězdicový nebo trojúhelníkový obvod. Většina instalací je vybavena propojkami, které v závislosti na poloze vinutí tvoří výše uvedené obvody.

Hvězdné spojení

Schéma umožňuje připojení konců vinutí generátorového zařízení v jednom bodě a připojení stejných zátěžových vinutí k začátku. U elektromotorů se ukazuje, že lineární napětí 380 V za předpokladu, že vinutí jsou zapojena do hvězdicového obvodu, je aplikováno na dvě vinutí pro každý fázový pár.

Delta připojení

Tento obvod zajišťuje aplikaci síťového napětí na každé vinutí. Tyto prvky jsou zpravidla určeny právě pro taková spojení.

Tyto způsoby připojení mají výhody i nevýhody.

Výhody připojení jednofázové sítě 220V

• snadná instalace,
• ziskovost ve finančních investicích,
• Bezpečnost při použití napětí.

Nevýhody použití jednofázové sítě 220V

• omezení využití kapacity pro koncové spotřebitele,
• Vyloučení možnosti fungování asynchronních motorů, které nejsou vybaveny kondenzátory a měničem.

Výhody připojení třífázové sítě 380B

• Finanční úspory v podmínkách třífázové spotřeby energie,
• Schopnost připojit a napájet průmyslová zařízení,
• omezení výkonu pouze podle průřezu použitého kabelu,
• Přepínání jednofázových zátěží na jinou fázi v případě poškození nebo výpadku napájení.

Nevýhody třífázové sítě 380B

• Drahé vybavení
• Napětí, které představuje nebezpečí pro lidský život
• Pro jednofázové zátěže platí omezení maximálního výkonu.

Aby elektrická síť fungovala bez přerušení a bezpečně, je to nutné provádět pravidelné testy certifikovaná elektrotechnická laboratoř. Návštěva specialisty na vašem webu je zdarma!

Při instalaci elektrického vedení v soukromém domě nebo venkovském domě uživatelé často tvrdí, že třífázový typ napájení je mnohem lepší než jednofázový, protože lze připojit více elektrických zařízení. Mnoho odborníků na toto téma argumentuje a nalézá kladné i záporné stránky třífázového elektrického vedení. V našem článku budeme analyzovat výhody a nevýhody použití 3fázové a 1fázové sítě a také určíme, které elektrické vedení je nejlepší zvolit pro soukromý dům.

Každá chata či rekreační obec i bytový dům jsou před uvedením do provozu připojeny k místní elektrické síti, která je třífázová. Dále je jedna ze tří fází nebo všechny tři fáze přiděleny konkrétnímu spotřebiteli (pozemek s domem nebo bytem). Podívejme se, jaké jsou tyto dva typy elektrického vedení.

Vlastnosti a schéma jednofázové sítě

V bytech nebo venkovských domech jsou spotřebitelé obvykle zásobováni energií ze sítě 220 V s přiděleným výkonem 5 kW. V tomto případě je do domu zaveden elektrický obvod sestávající ze tří vodičů: fáze (L), nula (N) a ochranná (PE) nebo uzemnění. Proud teče ke spotřebiteli přes fázový vodič a vrací se přes nulový vodič. Ochranný vodič slouží k zabránění úrazu elektrickým proudem.

Výhody a nevýhody jednofázového zapojení

Zvažme výhody jednofázového připojení.

Výhody	popis
Lehká instalace	Síť 220 V má pouze tři vodiče – L, N a PE. Jeho instalace proto není tak složitá jako pokládka vícefázové elektroinstalace.
Nízká cena	Taková elektrická síť vyžaduje levné komponenty: jednofázové jističe, RCD, napěťová relé, stabilizátory 220 V atd.

Mezi nevýhody jednofázového zapojení patří jeho malý výkon a nemožnost napájet spotřebiče 380V zdrojem.

Vlastnosti a schéma třífázového zapojení

3-fázová síť se nachází ve výrobních závodech pro napájení výkonných zátěží navržených pro napětí 380/400 V. Mohou to být obráběcí stroje, IT a telekomunikační zařízení. V bytových domech, SNT a chatových vesnicích jsou také instalovány tři fáze, ale pro každou místnost nebo místo je obecně pouze jedna. V soukromém sektoru je však někdy možné připojit tři vodiče, například 5 kW na každý. Tato možnost umožňuje napájet domácí spotřebič napájením od 380 V, například varnou desku nebo troubu. V případě 3fázového zapojení je střídavý proud přiváděn přes tři fázové vodiče (L1, L2 a L3) a vrací se přes nulový vodič (N). K dispozici je také zemnící vodič (PE). V tomto případě je napětí mezi každou fází a nulou 220 V a mezi fázemi samotnými – 380 V.

V třífázové síti je nutné rovnoměrně rozložit zátěž mezi fáze, aby nedocházelo k jejich zkreslení. Pokud je například přidělený výkon 15 kW, pak by každá fáze měla mít 5 kW.

Fázová nevyváženost je asymetrie proudů a napětí, ke které dochází především v důsledku nesprávného rozložení zátěže. Například když jeden nebo dva vodiče jsou provozovány s nadměrně vysokým zatížením a třetí má minimální spotřebu.

Výhody a nevýhody třífázového zapojení

Všimněme si výhod třífázové sítě.

• zajistit jejich efektivní provoz bez přetížení vedení a fázových nesymetrií;
• organizovat pohodlné ovládání a bezpečný provoz samotné elektroinstalace.

Jednu fázi můžete použít například pro domácí elektroinstalaci, druhou pro výkonné domácí spotřebiče a třetí pro technické místnosti.

Toto zapojení má i své značné nevýhody. Pojďme se na ně podívat blíže.

Aby nedošlo k poškození zařízení s 3fázovými elektromotory, je při jejich připojování k síti nutné přísně dodržovat správný sled fází: A → B → C nebo C → B → A.

V jejich správném umístění pro následné připojení k zátěži pomůže speciální zařízení, indikátor fáze. K ochraně před nesprávným připojením zařízení lze také použít třífázová monitorovací relé.

Kdy je lepší použít třífázové elektrické vedení pro domácnost?

Obě možnosti napájení jsou bezpečné pouze při splnění požadavků na instalaci. Je vhodné zvolit třífázový vstup 380/400 V, pokud plánujete připojit:

• velký počet jednofázových spotřebičů (například lednička, pračka, topný systém, inteligentní domácí systém, audio a video zařízení, bezpečnostní systém, elektrický pohon brány a osvětlovací systém);
• výkonné třífázové zátěže (například elektronická topná zařízení, sauna nebo kuchyňské spotřebiče – varná deska, trouba a myčka);
• třífázové elektrické nářadí (například pro organizaci dílny v domě).

Existuje také takový faktor, jako je maximální povolený výkon – maximální množství činného výkonu, které smí energetická společnost na základě smlouvy využívat. Je to uvedeno v technických specifikacích pro připojení domu k elektrické síti. Pokud má například SNT omezení výkonu 5 kW (ze samotného SNT nebo napájecích sítí), pak je regulováno výhradně pro jednu fázi. Zpravidla se to dělá proto, aby bylo snazší rozdělit všechny domy SNT do 3 fází (například u 300 pozemků je každá fáze rozdělena mezi 100 domů), s jistotou, že žádný z těchto domů nebude schopen spotřebovat více než 5 kW a přetížení jakékoli fázově posunuté, což způsobuje nerovnováhu.

Třífázová síť umožní tři fáze, které ztrojnásobí kapacitu (celkem 15 kW) a opět platí, že každá linka zůstane omezena na spotřebu maximálně 5 kW, což konkrétnímu domu nedovolí způsobit nerovnováhu.

Ochrana elektrických zařízení v jednofázových a třífázových sítích

Mnoho uživatelů instaluje do sítí 220 a 380 V stabilizátory napětí, které chrání zařízení před nestabilním síťovým napětím. To platí zejména pro soukromé domy, chaty a chaty, kde se často nachází nekvalitní síťové napětí. Stabilizátor napětí se stává stejným komponentním prvkem elektrického systému domu jako vstupní jistič, RCD nebo elektroměr.

Existuje několik možností připojení stabilizátorů v závislosti na fázové fázi sítě:

• Pro jednofázové zapojení je vhodný jednofázový stabilizátor. V závislosti na přidělených úkolech a výkonu připojeného zařízení může být umístěn bezprostředně za vstupním jističem nebo pouze před určitou chráněnou zátěž.
• ve vícefázové elektroinstalaci lze použít stabilizátory 220 a 380 V. V závislosti na typu zátěže a jejím výkonu můžete instalovat jedno jednofázové zařízení na každé vedení nebo jeden třífázový model na všechny vodiče.

Stabilizátory napětí pro sítě 220 a 380 V, které chrání zařízení před nestabilním síťovým napětím

Existují i ​​stabilizátory s konfigurací 3 v 1. Mají tři linky na vstupu a jednu na výstupu. To umožňuje napájet zařízení s napětím 220/230 V s rovnoměrným rozložením jeho výkonu na všechna vedení bez fázové nerovnováhy. Kromě toho, pokud je na místě výkonné zařízení a fázový zdroj neumožňuje jeho připojení, lze to pomocí těchto stabilizátorů snadno provést.

Recenze invertorových stabilizátorů napětí IS8000 (8 kVA / 7,2 kW) a IS10000 (10 kVA / 9 kW) “Calm”

Recenze třífázových stabilizátorů IS3315RT (15 kVA / 13,5 kW) a IS3320RT (20 kVA / 16 kW) “Calm”