Схема подключения оин 3 фазной сети: Схема подключения оин 1 в трехфазную сеть

Схема подключения оин 1 в трехфазную сеть

Здесь привожу несколько типовых схем подключения устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Ниже вы найдете однофазные и трехфазные схемы для разных систем заземления: TN-C, TN-S и TN-C-S. Они наглядные и понятные для простого человека.

Сегодня существует большое количество производителей УЗИП. Сами устройства бывают разных моделей, характеристик и конструкций. Поэтому перед его монтажом обязательно изучите паспорт и схему подключения. В принципе, суть подключения у всех УЗИП одинаковая, но все же рекомендую сначала прочитать инструкцию.

Во всех выложенных схемах присутствуют УЗО и групповые автоматические выключатели. Их я указал для наглядности и полноты распределительного щитка. Эта «начинка» щитка у вас может быть совсем другая.

1. Схема подключения УЗИП в однофазной сети системы заземления TN-S.

На данной схеме представлен УЗИП серии Easy9 производителя Schneider Electric. К нему подключаются следующие проводники: фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный. Здесь он устанавливается сразу после вводного автомата. Все контакты на любом УЗИП обозначены. Поэтому куда подключать «фазу», а куда «ноль» можно легко определить. Зеленый флажок на корпусе указывает на исправное состояние, а красный флажок сигнализирует о неисправной касете.

Представленное устройство относится к классу 2. Оно одно самостоятельно не способно защитить от прямого удара молнии. Грамотный выбор УЗИП это сложная и уже отдельная тема.

Также рекомендуется защищать устройства УЗИП с помощью предохранителей.

Думаю тут все понятно.

Ниже представлена аналогичная схема подключения УЗИП, но уже без электросчетчика и с использованием общего УЗО.

2. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-S.

На схеме также изображен УЗИП производителя Schneider Electric серии Easy9, но уже для 3-х фазной сети. На рисунке изображено 4-х полюсное устройство с подключением нулевого рабочего проводника.

Еще существует 3-х полюсное УЗИП этой же серии. Оно применяется в системе заземления TN-C. В нем нет контакта для подключения нулевого рабочего проводника.

3. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-C.

Здесь изображен УЗИП фирмы IEK. Данная схема представляет собой обычный вводной щит для частного дома. Он состоит из вводного автомата, электросчетчика, УЗИП и общего противопожарного УЗО. Также на схеме показан переход с системы заземления TN-C на TN-C-S, что требуется современными нормами.

На первом рисунке изображен 4-х полюсный вводной автомат, а на втором 3-х полюсный.

Выше представлены наглядные схемы подключения УЗИП. Думаю они понятны вам. Если остались вопросы, то жду их в комментариях.

Нет постояннее соединения, чем временная скрутка!

Если вы получили технические условия на ул. Карагандинская, 59, значит ваша сетевая компания – это ПАО МРСК «Волги», если договор вы заключили в другом месте, то ищите соответствующую статью на нашем сайте.

В этой статье вы узнаете, как правильно подготовить стройплощадку для подключения к МРСК «Волги». Информация касается только физических лиц, подключающих участки и частные жилые дома, таунхаусы, квартиры. Если вы подключаетесь как юридическое лицо, ваш объект – это производство или минипроизводство, магазин и прочее, условия подключения будут отличаться, уточняйте их по нашему телефону.

По адресу Карагандинская, 59, находится единый центр обслуживания клиентов, который выдаёт ТУ (технические условия на подключение), а непосредственно приёмку и подключение вашей стройплощадки будут производить местные РЭС (районные электросети по прописке, например Дзержинский РЭС, Ленинский РЭС, Зауральный РЭС и т.д.), после выполнения монтажа и лабораторных испытаний.

Общий порядок действий такой: заключается договор с МРСК «Волги», получаются Технические условия, выполняется монтаж, проводятся испытания электролабораторией, открывается лицевой счёт в Энергосбыте, собираются все остальные документы (акты, разрешения), подключается ЩУ под напряжение. не пытайтесь самостоятельно подключать щит учёта под напряжение к опоре, это сделают работники РЭС бесплатно, после сбора всех документов. В технических условиях необходимо найти следующую информацию:

напряжение, мощность, тип прибора учёта. Остальные требования ТУ, как правило, неизменны.

Напряжение: тут два варианта, либо 0,23кВ (220В или однофазное подключение), либо 0,4кВ (380В или трёхфазное подключение).

Мощность: измеряется в кВт (киловатты), указывается так: 7кВт. Это значит вам поставили верхний предел потребляемой мощности 7 киловатт. Обычно, в пределах от 5 до 15 кВт

Тип прибора учёта: может быть указан электронный счётчик с классом 2.0, а может быть прописан счётчик РИМ. РИМ-это прибор учёта, который устанавливается на опоре, наверху.

Теперь, когда вы ознакомились с требованиями ТУ, можно комплектовать щит учёта.

Проколы: при подключении вашего вводного кабеля СИП, непосредственно под напряжение к ВЛ (воздушной линии), используют проколы. Когда специалисты РЭС приедут вас подключать, они потребуют проколы. Для 220В потребуется два прокола, для 380В – четыре.

Натяжители: для натяжения вводного кабеля СИП и его крепления к опоре, стойке/стене щита учёта, потребуется два анкерных натяжителя (смотрите фото). Один на опору, один на стойку/стену щита учёта. Некоторые не покупают второй натяжитель, если щиток установлен на временной стойке, но в будущем, при переносе ЩУ на стену дома/гаража, натяжитель всё равно понадобится. Натяжитель для 220/380В один и тот же, в случае 220В используется два входных отверстия из четырёх. Для крепления натяжителя на опору специалисты РЭС привозят с собой ленту. Для крепления к стене дома используется пластиковый дюбель и анкер с кольцом на конце.

Вводной кабель СИП: СИП (самонесущий изолированный провод) поэтому ему не требуются дополнительные несущие металлические тросики. При напряжении 220В приобретайте СИП 2х16, для 380 В покупайте СИП 4х16. Вводной кабель нужно покупать с запасом, так как удлинить его уже не получится. Если, в будущем, вы планируете перенести ЩУ в другое место (например с временной стойки на стену дома), то длину кабеля нужно рассчитывать до дома, запас, временно, будет находится на стойке, смотанный кольцом. Не оставляйте запас кабеля на верхней части опоры, кто потом будет его спускать? И почём? Учтите, также, что к дому кабель крепится в верхней точке (например в месте перехода стены в кровлю), в щит учёта он заходит снизу, поэтому на опуск уходит не менее 2-3 метров. Номер опоры подключения вводного кабеля указан в ТУ, самовольничать нельзя, длину вводного кабеля считайте от указанной опоры.

Корпус щита учёта: В ТУ стандартно прописывают, что щит учёта должен быть антивандальный, иметь смотровое окошко, устанавливаться на наружной стороне дома, гаража, забора. Наружная установка прописана для того, чтобы невозможно было подключится до прибора учёта, чтобы такое подключение было видимо работникам электросетей. В случае применения счётчика РИМ, требование наружной установки не актуально. Итак, требования к корпусу щита учёта: металлический, степень защиты IP54 и выше (обязательно! Это уличное исполнение), с замком, с окошком для счётчика (для РИМ можно без окошка). Обратите внимание: для напряжения 380В щит должен быть просторней, чтобы поместилась вся начинка. Счётчик внутри щитка может крепится на DIN-рейку, может на болты, уточняйте вид крепления ЩУ и счётчика у продавца.

Провод от ЩУ до заземления: используйте ПВ-1 жёлто-зелёной окраски, сечением 10мм2, нужной вам длины. Конец провода, который крепится к полосе заземления, загибается кольцом, и крепится болтовым соединением (полоса заземления поднимается из земли, на небольшую и удобную высоту, наваривается болт, на болт две гайки и две шайбы). Этот контакт должен быть всегда доступен для осмотра и ремонта.

Счётчик: счётчик покупайте однофазный или трёхфазный, как написано в ТУ. Счётчик должен быть электронный класса точности 2.0 и выше, обычно, в наших магазинах, все счётчики класса 1.0. Уточняйте вид креления: болт или DIN-рейка. Если в ТУ прописан счётчик РИМ, то внутрь ЩУ счётчик не ставится. Некоторые абоненты, ставят дублирующий счётчик, для контроля счётчика РИМ. У крышки счётчика, как правило, два винта, один из них с пломбой, его не трогайте при сборке. Не теряйте паспорт от счётчика.

ОИН-1: ограничитель импульсных напряжений должен быть обязательно установлен в щите учёта. Нам часто говорят, что в технических условиях не прописано требование установки ограничителей перенапряжений (не путать с ограничителем мощности). Это не так, в ТУ чёрным по белому написано «установить устройства защиты от замыканий и перенапряжений«. В щит 220в ставится один ОИН, в щит 380В ставится три ОИНа. Какие именно ОИНы покупать: ОИН-1, ОПС, NU-9 решайте сами. Внимание! ОИНы подключаются после вводного автомата (смотрите схему).

Вводной автомат: это обязательное для установки устройство. Он защищает счётчик и внутренние провода от коротких замыканий и перегрузок, позволяет обесточить щит для его обслуживания (замена счётчика, ОИНов, автоматов, УЗО). Кроме того, вводным автоматом в МРСК «Волги», ограничивают потребляемую мощность. Не используйте в качестве вводного автомата УЗО или дифференциальные автоматы! Для 220В покупайте однополюсный автомат, для 380В покупайте трёхполюсный автомат. Номинал вводного автомата выбирайте по следующей формуле:
НОМИНАЛ (220В) = МОЩНОСТЬ / 220.
Например: мощность в ТУ 7кВт, значит НОМИНАЛ=7000/220=31,8А, округляем до 32А. Автомат, в примере, будет однополюсный 32А. Справочно, для напряжения 220В номиналы вводных автоматов: 5кВт – 25А; 7кВт – 32А; 10кВт – 40А; 15кВт – 63А. Для напряжения 380В вводной автомат всегда будет 32А, трёхполюсный. Рекомендуем использовать вводные автоматы со шторками на контактах, такие шторки пломбируются свинцовыми пломбами, а не наклейками, наклейки, имеют нехорошее свойство, отклеиваться.

УЗО: в технических условиях прописана обязательная установка устройств защитного отключения. Для ЩУ 220В ставьте двухполюсное (однофазное) УЗО, для щитков 380В ставьте четырёхполюсное (трёхфазное) УЗО. Вместо устройства защитного отключения можно использовать дифференциальный автомат. УЗО выбирается по номинальному току и току утечки. Номинальный ток должен быть не менее тока вводного автомата (больше можно). Ток утечки должен быть 30мА (тридцать миллиампер). Если вы применяете дифавтомат, то его номинал, теоретически, может быть ниже вводного автомата, и, даже, по условиям селективности, должен быть ниже на одну ступень. Но, мы не рекомендуем понижать номинал дифавтомата, так как вы снижаете максимальную потребляемую мощность. Ставьте дифавтомат, такого же номинала, как и вводной автомат.

Розетка: розетка необязательный элемент, но очень удобный, если планируете подключать переноски и электроинструмент. Розетка для ЩУ должна быть с креплением на DIN-рейку и с заземляющим контактом.

Провод для обвязки: для соединения устройств внутри ЩУ между собой вам понадобится соединительный (обвязочный) провод. Лучше использовать провод марки ПВ-1 (цельножильный), если использовать ПВ-3 (многопроволочный), то неодходимо будет каждый конец опрессовть контактным наконечником. Провода, желательно, применять разных расцветок: синий для обвязки нуля (на схеме синим цветом), жёлто-зелёный для обвязки заземляющих цепей (на схеме зелёный цвет), для фазной обвязки любой другой цвет, кроме синего и жёлто-зелёного (на схеме красный цвет). Хотя, при приёмке, работники электросетей на расцветку проводов внимания не обращают, но не делайте все провода синими или жёлто-зелёными.

Шинки N и PE: N (нулевая шина), PE (шина заземления). В приведённом нами примере, на схеме, используется только шина PE. Шинку удобнее применять с креплением на DIN-рейку, внутренний диаметр винтовых отверстий не менее 10мм2 (для крепления провода от контура заземления), минимальное количество отверстий 6 (в нашем примере на схеме 380В).

Когда все необходимые комплектующие закуплены, можно приступать к монтажным работам. Сборку щита учёта и монтаж заземления можно выполнять самостоятельно, а можно привлечь электриков. Никаких лицензий и допусков СРО для данного вида работ не требуется. Заказать электромонтаж можно в нашей лаборатории. Вам в помощь приведены две схемы сборки ЩУ, однофазного и трёхфазного.

Основные моменты, которые нужно знать при подготовке стройплощадки.

Щит можно временно устанавливать на стойке из дерева или металла. Стойка должна быть надёжно вкопана в землю. Также ЩУ можно прикрепить к опоре ВЛ, с помощью специальных креплений-хомутов (продаются), не нарушая целостность опоры. Некоторые РЭС против размещения щитков на своих опорах, уточняйте этот вопрос у свойх районных электросетей (телефон на оборотной стороне ТУ). Размещать щит учёта на участке нужно так, чтобы он и СИП не мешали вам и транспорту. Учтите, что ЩУ должен быть заземлён от контура заземления, построенный дом также должен быть заземлён от контура. Поэтому, если вы забьёте контур заземления недалеко от дома, разместив рядом ЩУ или вытянув до него полосу заземления, то не придётся забивать контур повторно.

СИП бывает с разноцветными полосками на изоляции, бывает полностью чёрный. Если разноцветный, то в качестве ноля используйте жилу с синей полоской. Обратите внимание, на нашей схеме вводной ноль заходит напрямую в счётчик – это требование некоторых РЭС. Фазные жилы СИП можно заводить снизу автомата, такое допущение прописано в паспортах автоматических выключателей (например фирмы IEK). УЗО и дифференциальные автоматы запитываются только сверху, иначе выходят из строя. Напоминаем, УЗО и ВДТ на вводе не ставятся.

Строго говоря ОИН-1 должен подключаться через отдельный автомат, но если этот отдельный автомат не ставить, то подключение ограничителей производится после вводного автомата (как на наших схемах). Так, в своё время, нам ответил инженер-конструктор фирмы производителя. То есть, если СИП заходит снизу автомата, то ОИНы подключаются сверху, и наоборот.

Щит учёта обязательно должен быть подключен к заземляющему устройству. Без заземления стройплощадку под напряжение не подключат. Как правильно выполнить контур заземления читайте в рубрике «статьи» нашего сайта.

Наличие В наличии

Вес товара: 0.10 кг.

Ограничитель импульсного перенапряжения (ограничитель напряжения) является устройством для защиты от импульсных перенапряжений.

Этот товар не продается отдельно. Вы должны выбрать как минимум 1 количество этого товара

Добавить в Корзину

Предупреждение: Товар заканчивается!

Твит Поделиться Google+ Pinterest

  • Подробнее
  • Характеристики
  • Загрузить
  • Вопросы: (13)
  • Отзывы (0)
Производитель МИРТЕК
Номинальное напряжение 220 В 50 Гц
Диапазон рабочих температур -40 C – +55 C
Степень защиты IP20
Рабочее напряжение 270 В
Максимальный разрядный ток 10 кА
Номинальный разрядный ток 5 кА
Уровень напряжения защиты 1,8 кВ
Неповреждающее временное перенапряжение 380 В

Ограничитель импульсного перенапряжения (ограничитель напряжения) является устройством защиты от импульсных перенапряжений и предназначен для защиты электроустановок зданий от грозовых импульсных перенапряжений.

Ограничитель напряжения может быть применен в качестве встраиваемого комплектующего изделия в низковольтных устройствах с фазным напряжением 220В частотой 50 Гц. Ограничители напряжения рекомендованы для эксплуатации в вводных устройствах, в распределительных щитах, в групповых квартирных и этажных щитках систем типа TN.

К одному выводу ограничителя напряжения подключается фазный проводник, к другому – совмещенный защитный и нулевой рабочий проводник (PEN) или нулевой рабочий N проводник питающей сети.

Подключение фазного проводника ограничителя напряжения допускается производить к выключателю с номинальным током 16-40А, питающему групповую цепь.

Ограничитель напряжения допускает длительное рабочее напряжение 275 В и выдерживает без повреждений временные перенапряжения до 380 В.

Схемы подключения УЗИП к однофазной и трехфазной сетям

Когда требуется подключение УЗИП

Устройства защиты от импульсных перенапряжений используются для защиты бытовой техники, сетей и оборудования в частных домах, коттеджах и зданиях. УЗИП необходимы для объектов, питаемых воздушными линиями ВЛ или ВЛЗ. Прибор предназначен для снижения влияния грозы и молнии на напряжение в линиях.

Защитные аппараты различаются по классам, устанавливаются в распределительных щитках дома, или квартиры. 

Как выбрать схему подключения

Подбор типа и схемы установки УЗИП зависит от показателей напряжения в сети 220В (одна фаза) и 380В (три фазы).

Задачи, которые выполняют устройства защиты:

  • Бесперебойность. В приоритете не допускать перебоя снабжения потребителей. Подразумевает краткосрочное отключение молниезащиты и стабилизацию напряжения в сети.
  • Безопасность. В приоритете безопасность сетей и оборудования. Молниезащита не отключается ни на секунду, поэтому возможно прерывание снабжения.

Схема установки и способ монтажа приборов зависит от системы заземления объекта.

Схема подключения к однофазной сети

Система заземления tn-s соответствует современным требованиям безопасности. Нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) работают раздельно.

В схеме требуется установить УЗИП, состоящий из двух модулей с двумя отдельными клеммами для подключения фазного, нулевого и защитного проводов.

Система заземления tn-c-s считается комбинированной. Нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) объединены от источника питания до вводно-распределительного устройства, далее разделены.

Система tn-c самая простая и устаревшая. При ней один провод (PEN) является и нулевым и рабочим проводником одновременно. При подключении УЗИП требуется подобрать простейший защитный аппарат с соответствующим напряжением.


Схема подключения к трехфазной сети

Подразумевает подключение через автомат или предохранитель. Установку УЗИП можно производить до и после установки счетчика. Второй вариант предпочтительнее, так как устройство защитит прибор учета от импульсного перенапряжения при коротком замыкании.

Выбор, установка и подключение УЗИП — зона ответственности собственников индивидуальных домов. Данный прибор поможет сохранить сети, оборудование и всю бытовую технику при ударах молнией вблизи дома. Поэтому пренебрегать УЗИП неразумно.


Сомневаетесь в выборе УЗИП, подходящего для проекта? Обратитесь за консультацией к инженерам компании ЕЗЕТЕК!

Ограничители импульсного перенапряжения: подключение узип

Конструкция

УЗИП изготавливаются по стандартным размерам в модульном исполнении. Поэтому они легко монтируются на обычную ДИН-рейку, шириной 35 мм. В соответствии с классом защиты, в конструкцию прибора может входить от 1 до 4 модулей. Отработанные секции, выполнившие свою защитную функцию, легко заменяются новыми. Для этого центральная часть корпуса оборудована специальными направляющими под новые модули. Таким образом, замена выполняется быстро, поскольку не требуется отключать провода и демонтировать все устройство.

Основным защитным компонентом служит варистор, представляющий собой разновидность полупроводников. Для его изготовления применяется керамическая смесь и окись цинка. К ним добавляются специальные примеси, создающие уникальные запирающие свойства готового элемента, на котором основан принцип действия всего прибора. Кроме того, каждый модуль отдельно защищен от повышенных токовых нагрузок.

На передней панели имеется окно с дисплеем, где отображается состояние и работоспособность устройства. Подключение проводников осуществляется через клеммы, предназначенные для входа и выхода. Надежность контактов повышается за счет насечек, существенно увеличивающих площадь соприкосновения и снижающих сопротивление самих контактов. Подключая провода, нужно обязательно соблюдать полярность. Во избежание путаницы, каждая клемма промаркирована в соответствии со своим предназначением.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели ограничителя перенапряжения обязательно учитываются такие параметры устройства:

  • Время срабатывания – характеризует скорость открытия полупроводникового элемента ограничителя после нарастания напряжения.
  • Рабочее напряжение – определяет величину электрической энергии, которую ОПН может выдерживать без нарушения работоспособности в течении любого промежутка времени.
  • Номинальное повышенное напряжение – значение рабочей величины, которое ОПН способен выдерживать в течении 10 секунд, также нормируется совместно с остаточным напряжением, которое остается в сети.
  • Ток утечки – возникает как результат приложения напряжения к ограничителю перенапряжения и определяется его омическим сопротивлением или параметрами резисторов. В исправном состоянии этот параметр составляет сотые или тысячные доли ампер, перетекающие по рубашке и полупроводнику от источника к проводу заземления.
  • Разрядный ток – величина, образующаяся при импульсных скачках, в зависимости от источника перенапряжения разделяется на атмосферные, электромагнитные и коммутационные импульсы.
  • Устойчивость к току волны перенапряжения – определяет способность сохранять целостность всех элементов конструкции в аварийном режиме.

Причины и последствия импульсных перенапряжений сети

Импульсные перенапряжения представляют угрозу для бытовых электроприборов. Причины данного явления делятся на 2 категории:

  1. Атмосферные перенапряжения (молнии). Разряд попадает в линию электропередач. Затем высокий потенциал следует до розеток потребителей и выводит домашнюю электронику из строя.
  2. Техногенные перенапряжения. Неисправность контура молниезащиты. Пробой изоляции между сетями высокого и низкого напряжения.

Независимо от причины, в квартирных розетках формируется разность потенциалов в несколько тысяч вольт. Импульс длится доли секунды. Но этого достаточно чтобы повредить чувствительные электронные платы, микросхемы и процессоры.

Как работает защитник от перенапряжений

Защитой обеспечиваются устройства, питаемые от шнуров сети 220V, подключенных к разряднику в распределительной коробке. Это касается как фазных, так и нейтральных проводников (в зависимости от выбранного типа защиты).

Общее правило заключается в том, что на одной стороне защитного устройства соединяем фазные проводники и, возможно, нейтральный проводник, а с другой стороны — защитный провод.

Когда напряжение в системе в норме, сопротивление между проводами очень велико, порядка нескольких ГигаОм. Благодаря этому ток не течет через разрядник.

Когда происходит скачок напряжения в сети, ток начинает протекать через ограничитель на землю.

В защитных устройствах класса B основным элементом является искровой промежуток. При нормальной работе сопротивление его очень велико. В случае искрового промежутка это сопротивление является гигантским, поскольку искровой промежуток это фактически разрыв цепи. Когда молния ударяет в элемент электрической установки напрямую, сопротивление искрового промежутка падает почти до нуля благодаря электрической дуге. Из-за появления очень большого электрического потенциала в искровом промежутке между ранее разделенными элементами создается электрическая дуга.

Благодаря этому, например, фазовый провод, в котором имеется большой всплеск напряжения и защитный провод, создают короткое замыкание и большой ток протекает прямо на землю, минуя внутреннюю электрическую установку. После разряда искровой промежуток возвращается в нормальное состояние — то есть разрывает цепь.

Полезное: Электромонтаж проводки в частном деревянном доме

Ограничитель класса C имеет внутри варистор. Варистор представляет собой специфический резистор, который обладает очень высоким сопротивлением при низком электрическом потенциале. Если в системе происходит скачок напряжения из-за разряда, его сопротивление быстро уменьшается вызывая протекание тока на землю и аналогичную ситуацию, как в случае искрового промежутка.

Разница между классом B и классом C заключается в том, что последний способен ограничивать всплески напряжения с меньшим потенциалом, чем прямой удар молнии. Недостатком этого решения является довольно быстрый износ варисторов.

Урок 1. Назначение и принцип действия ОПН

Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)-электрические аппараты, предназначенные для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. Основным элементом ОПН является нелинейный резистор – варистор ( varistor, от англ. Vari(able) (Resi)stor – переменное, изменяющееся сопротивление).

Основное отличие материала нелинейных резисторов ограничителей от материала резисторов вентильных разрядников состоит в резко нелинейной вольт-амперной характеристики (ВАХ) и повышенной пропускной способности. Применение в ОПН высоконелинейных резисторов позволило исключить из конструкции аппарата искровые промежутки, что устраняет целый ряд недостатков, присущих вентильным разрядникам.

Основной компонент материала резисторов ОПН – оксид (окись) цинка ZnO. Оксид цинка смешивают с оксидами других металлов – закисью и окисью кобальта, окисью висмута и др. Технология изготовления оксидно-цинковых резисторов весьма сложна и трудоёмка и близка к требованиям при производстве полупроводников – применение химически чистого исходного материала, выполнение требований по чистоте и т. д. Основные операции при изготовлении – перемешивание и измельчение компонентов, формовка ( прессование) и обжиг. Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа). Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO являются системой последовательно – параллельно включённых p – n переходов. Эти p – n переходы и определяют нелинейные свойства варисторов, то есть нелинейную зависимость величины тока, протекающего через варистор, от приложенного к нему напряжения.

В настоящее время варисторы для ограничителей изготовляются как цилиндрические диски диаметром 28 – 150 мм, высотой 5 – 60 мм (рис 1). На торцевой части дисков методом металлизации наносятся алюминиевые электроды толщиной 0.05-0.30 мм. Боковые поверхности диска покрывают глифталевой эмалью, что повышает пропускную способность при импульсах тока с крутым фронтом.

Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор

Диаметр варистора ( точнее – площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота – параметры по напряжению.

При изготовлении ОПН то или иное количество варисторов соединяют последовательно в так называемую колонку. В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции и имеющихся на предприятии варисторов ограничитель может состоять из одной колонки (состоящей даже из одного варистора) или из ряда колонок, соединённых между собой последовательно/ параллельно.

Для защиты электрооборудования от грозовых или коммутационных перенапряжений ОПН включается параллельно оборудованию (рис. 2 ).

Рис.2

Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.

Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения – постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.

Типовая вольт- амперная характеристика варистора с наибольшим длительно допустимым напряжением 0.4 кВ в линейном масштабе приведена на рис. 3.

На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал – десятые доли миллиамперметра.

При возникновении грозовых или коммутационных импульсов перенапряжений в сети варистор переходит в режим средних токов. На границе первой и второй областей происходит перегиб вольт – амперной характеристики, при этом сопротивление варистора резко уменьшается (до долей Ома). Через варистор кратковременно протекает импульс тока, который может достигать десятков тысяч ампер. Варистор поглощает энергию импульса перенапряжения, выделяя затем её в виде тепла, рассеивая в окружающее пространство. Импульс перенапряжения сети “ срезается” (рис. 4).

Рис. 4

В третьей области ( больших токов) сопротивление варистора снова резко увеличивается. Эта область для варистора является аварийной.

Трехфазная установка

В трехфазной схеме увеличивается ширина ограничителя и количество защищаемых соединений. Однако принцип функционирования ограничителя остается неизменным. Наиболее часто используемые трехслойные системные защитные устройства, работающие в системе 4 + 0, что означает присоединение к разряднику следующих линий:

  • 3-фазные провода
  • 1 нейтральный провод

Каждый из проводов подлежащих защите имеет равные права, то есть возможные перенапряжения устраняются путем подачи тока на защитную установку и, как результат, на землю.

Конечно для установок TN-C (установка без отдельного защитного провода) можно приобрести защитные устройства только с 3 защищаемыми разъемами. Затем с нижней стороны подключите ограничитель к полосе PEN (нейтральная защита).

Как подключить УЗИП в частном доме?

Установка УЗИП производится в зависимости от показателя напряжения: 220В (одна фаза) и 380В (три фазы).

Схема подключения может быть направлена на бесперебойность или на безопасность, нужно определить приоритеты. В первом случае может временно отключиться молниезащиты для того, чтобы не допустить перебоя в снабжении потребителей. Во втором же случае недопустимо отключение молниезащиты, даже на несколько секунд, но возможно полное отключение снабжения.

Схема подключения в однофазной сети системы заземления TN-S

При использовании однофазной сети TN-S к УЗИП нужно подключить фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводник. Фаза и ноль сначала подключаются к соответствующим клеммам, а затем шлейфом к линии оборудования. К защитному проводнику подключается заземляющий проводник. УЗИП устанавливается сразу после вводного автомата. Для облегчения процесса подключения все контакты на устройстве обозначены, поэтому сложностей не должно возникнуть.

Пояснение к схеме: А, В, С – фазы электрической сети, N – рабочий нулевой проводник, PE – защитный нулевой проводник.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-S

Отличительной особенностью трехфазной сети TN-S от однофазной является то, что от источника питания исходит пять проводников, три фазы, рабочий нулевой и защитный нулевой проводники. К клеммам подключается три фазы и нулевой провод. Пятый защитный проводник подключается к корпусу электроприбора и земле, то есть служит некой перемычкой.

Схема подключения в трехфазной сети системы заземления TN-C

В системе подключения заземления TN-C рабочий и защитный проводник объединены в один провод (PEN), это и является главным отличием от заземления TN-S.

  Как подобрать стабилизатор напряжения для частного дома или квартиры?

Система TN-C является более простой и уже довольно устаревшей, и распространена в устаревшем жилом фонде. По современным нормам применяется система заземления TN-C-S, в которой находятся по отдельности нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

Переход на более новую систему необходим для того, чтобы избежать поражения электрическим током обслуживающего персонала, и ситуаций с возникновений пожара. Ну и конечно же в системе TN-C-S лучше защита от резких импульсных перенапряжений.

Во всех трех вариантах подключения при перенапряжении ток направляется на землю через кабель заземления или же через общий защитный провод, что не дает импульсу навредить всей линии и оборудованию.

Установка УЗИП — ограничители импульсного перенапряжения, правильный монтаж и подключение

Ограничители импульсного перенапряжения — скачкообразное напряжение атмосферного происхождения является основной причиной выхода из строя электронного оборудования и простоев производства. Наиболее опасный тип перенапряжения вызван прямыми ударами молнии.

Фактически, молния создает пики тока, которые генерируют перенапряжения в сети электропередачи и передачи данных, последствия которых могут быть чрезвычайно нежелательными и опасными для систем, сооружений и людей. У разрядников для защиты от перенапряжений есть много применений, от защиты дома до коммунальной подстанции.

Они устанавливаются на автоматических выключателях внутри жилого дома, внутри вмонтированных трансформаторов, на полюсных трансформаторах, на столбовых стойках и подстанциях. В данной публикации мы расскажем как правильно подключать ограничители импульсного перенапряжения, и покажем схемы соединения. В частности здесь речь пойдет о конкретном устройстве ОИН-1.

Для чего нужен ОИН-1 и его функциональные возможности

Прибор ограничителя импульсных напряжений в первую очередь нужен для защиты электрической сети переменного тока 380/220v. Скачкообразные, импульсные напряжения, многократно превышающие штатные значения, могут возникать из-за грозовых разрядов.

Кроме этого, действующее сетевое напряжение может изменяться в следствия бросков тока в электросети. Возникают они как правило во время подсоединения к сети либо отключения каких либо мощных электрических устройств.

В схему прибора ОИН-1 включен мощный варистор, выполняющий функции разрядника, которые применялись в устройствах более старшего поколения.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений в силовом щитке

В этом варианте прибор подключен к защищаемой электрической цепи по параллельной схеме.

В случае каких либо возникших аварийных ситуаций, когда штатное напряжение начинает периодически «прыгать» до критического уровня, тогда устройство защиты мгновенно сработает.

Принцип действия защиты заключается в следующем. Во время образования в силовой цепи внезапного подъема напряжения, например, от грозового разряда. При этом на варисторе снижается сопротивление, и как следствие возникает короткое замыкание, после чего срабатывает автомат и отключает электрическую цепь. Установленные в этом силовом тракте, после варистора, различные приборы не получат повреждений, благодаря тому, что вовремя сработали ограничители импульсного перенапряжения.

В процессе эксплуатации ОИН-1 он может получить повреждения, чтобы убедится в его исправности, нужно ориентироваться на показание встроенного индикатора. В случае, если индикатор отображается зеленым цветом, то прибор находится в рабочем состоянии, а если индикатор покраснел, тогда устройство защиты подлежит замене.

Область использования

Защитный ограничитель напряжения ОИН-1 очень востребован при монтаже электро сетей, его практически всегда устанавливают в распределительных щитках на входе в помещение. А подключается он в цепь непосредственно перед прибором учета электроэнергии, то есть и сам счетчик будет под защитой от перенапряжения.

Кроме этого, данный прибор используется для защиты от перенапряжений, начиная от жилого дома до коммунальной подстанции. Они устанавливаются на автоматических выключателях внутри жилого помещения, внутри вмонтированных трансформаторов, на полюсных трансформаторах, на столбовых стойках и подстанциях.

Технические параметры

Таблица основных характеристик ОИН-1: Значение
1 Стандартное напряжение 220 В
2 Номинальный разрядный ток 6
3 Максимальный РТ 13
4 Остаточное напряжение 2200
5 Уровень защиты не ниже IР21
6 Температурный режим от -50 до +55
7 Параметры устройства (размеры) 80 × 17,5 × 66,5
8 Вес 0,12 кг
9 Срок службы 3–3,5 года

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием

Монтаж электропроводки в частном доме, особенно выполненном из древесины и горючих материалов, требует тщательного соблюдения правил электрической безопасности.

Необходимо учесть, что здание может быть запитано по разным схемам заземления:

  • типовой старой TN-C;
  • либо современной, более безопасной TN-S или ее модификациям.

На картинке ниже представлена развернутая схема с защитой комбинированного класса 1 2, которое используется для установки после вводного автоматического выключателя.

Варистор ограничителя перенапряжения встроен в корпус модуля, защищает электрическую схему от прямых или удаленных атмосферных разрядов молний.

Традиционный для всех УЗИП сигнальный флажок имеет два цвета:

  1. зеленое положение свидетельствует об исправности устройства и готовности к работе;
  2. красное — о необходимости замены в случае срабатывания или перегорания.

Такой модуль может применяться во всех системах заземления, а не только TN-S. Он имеет 3 клеммы подключения:

  1. сверху слева L — фазный провод;
  2. сверху справа PE — защитный проводник заземления;
  3. снизу N — нулевой провод.

На очередной схеме показан вариант использования защиты с УЗО. После него создается дополнительная шинка рабочего нуля N1, от которой запитаны все потребители квартиры.

Схема вроде понятна, вопросов не должно возникнуть.

Для дополнительных систем заземления TN-C-S и ТТ предлагаю к изучению и анализу еще две схемы. У них УЗИП монтируется тоже во вводном устройстве.

Цепи подключения счетчика, реле контроля напряжения РКН и УЗО, а также потребители подробно не показываю. Но принцип понятен: используется защитная шина PE.

Отсутствие шины РЕ диктует необходимость подключения УЗИП только между потенциалами фазного провода и PEN. Других вариантов просто нет.

Слева показан способ монтажа защиты для однофазной проводки, а справа — трехфазной.

Импульс перенапряжения снимается по принципу создания искусственного короткого замыкания в питающей цепи.

Защита проводки возложена на:

  • трехполюсный вводной автоматический выключатель;
  • однополюсные и трехполюсные автоматы отходящих линий;
  • устройство защиты от импульсных перенапряжений комбинированного типа 1 2 3.

Учетом электроэнергии занимается трехфазный электросчетчик. После него в цепях рабочего нуля образована дополнительная шинка N1. От нее запитываются все потребители.

Шинки N и РЕ, модуль УЗИП подключены стандартным образом.

При раздельном использовании защит классов №1, 2, 3 следует распределять их по зонам I, II, III.

В предлагаемой разработке показан не чистый вариант подключения защит под систему заземления TN-C, а рекомендуемая современными требованиями модификация перехода на TN-C-S с выполнением повторного заземления.

Проводник PEN по силовому кабелю от питающей трансформаторной подстанции подается на свою шинку, которая подключается перемычкой к сборке рабочего нуля и шине повторного заземления.

Трехполюсный УЗИП, включенный после вводного автомата, защищает электрический счетчик и все его цепи, включая УЗО, от импульсов перенапряжения. Напоминаю, что он должен монтироваться в отдельном несгораемом боксе.

При отсутствии повторного заземления нижняя клемма модуля УЗИП подключается на шину PEN проводника отдельной жилой, а проводка работает чисто по старой системе TN-C.

Еще одна методика снижения нарастающего фронта броска импульса перенапряжения показана ниже. Здесь работают специальные реактивные сопротивления — дросселя LL1-3 с индуктивностью от 6 до 15 микрогенри, подбираемые расчетным путем.

Их монтируют в отдельном защитном щитке совместно с УЗИП. Так проще выполнять настройки и периодические обслуживания, профилактические работы.

Считаю, что необходимо указать еще на один вариант использования ограничителей перенапряжения и разрядников, которым иногда пренебрегают владельцы сложной электронной техники.

В отдельных ситуациях, как было у меня в электротехнической лаборатории на подстанции 330 кВ. Настольный компьютер подвергался различным видам облучения электромагнитных полей с частотами низкого и высокого диапазонов. Это сказывалось на отображении информации и даже быстродействии.

Однако при ударе молнии в рядом расположенную почву или молниезащиту такой путь может стать источником опасности. Исправить ситуацию позволяет метод создания дополнительной гальванической развязки.

Ее создают подключением разрядника. У меня использовалась разработка компании Hakel, как показано на картинке выше.

Технические характеристики ОПС-1

ОПС-1 — серия коммутационных ограничителей импульсных перенапряжений, которые защищают сети от вредоносных импульсов. В конструктивном плане имеют стандартные модули с 18 миллиметровой шириной под установку на монтажный тип рейки. Содержат твердотельные композитные варисторы из карбидового цинка и механизмы, отвечающие за визуальный контроль изнашиваемости варистора и аварийного предохранителя. Благодаря карбиду цинка снижают сопротивление в 1000 раз во время появления на сменном модуле напряжения, значение которого превышает предельно допустимое.

ОПС 1

Каждый ОПС-1 имеет количество модулей от 1 до 4 штук в однофазной и трехфазной сети. Есть класс, номинальное напряжение, рабочее протекторное напряжение (500-1000 вольт), номинальное количество тока ограничителя (5-10 ампер), ток, который разрядник принимает при атмосферном разряде (40-65 килоампер) и напряжение, до которого уменьшается значение при разрыве (от 0,25 до 1,2 киловатт).

Обратите внимание! Бывает четыре класса защиты. Первый класс устройств не применяется в бытовых установках, а нужен только для того, чтобы защитить линию электрической передачи

Второй класс используется, чтобы защитить высоковольтные скачки напряжения, которые вызваны ударом молнии к линии электрической передачи.

Третий класс нужен, чтобы защищать от перенапряжений с низкими сетевыми значениями. Защитные устройства ставятся в бытовом распределительном устройстве. Четвертый класс используется, чтобы защищать электрические устройства, которые чувствительны к импульсным помехам и всплескам в однофазной сети. Они монтируются в распределительном типе щитка, за розеткой в электрокоробке или около защищаемого устройства.

Технические характеристики

Ограничитель импульсных перенапряжений

  1. Преимущества в использовании ОПН
  2. Технические характеристики ОПН
  3. Устройство ограничителей импульсных перенапряжений
  4. Защита от импульсных перенапряжений

Среди множества защитных устройств широко известен такой высоковольтный аппарат, как ограничитель импульсных перенапряжений. Импульсные перенапрежения возникают в результате нарушений в атмосферных или коммутационных процессах и способны нанести серьезный вред электрооборудованию.

Основным средством защиты дома при попадании молнии служит громоотвод или молниеотвод. Но он не способен справиться с разрядом, проникшим в сеть через воздушные линии. Поэтому проводник, принявший на себя этот импульс, становится основной причиной выхода из строя электрооборудования и домашней аппаратуры, подключенной к данной сети. Чтобы избежать подобных неприятностей рекомендуется их полное отключение на период грозы. Гарантированная защита обеспечивается путем установки ограничителей перенапряжения (ОПН).

Преимущества в использовании ОПН

В обычных средствах защиты установлены карборундовые резисторы, а также соединенные последовательно искровые промежутки. В отличие от них в ОПН устанавливаются нелинейные резисторы, основой которых является окись цинка. Они объединяются в общую колонку, помещенную в фарфоровый или полимерный корпус. Таким образом, обеспечивается их эффективная защита от внешних воздействий и безопасная эксплуатация устройства.

Особенности конструкции оксидно-цинковых резисторов позволяют выполнять ограничителям перенапряжения более широкие функции. Они свободно выдерживают, независимо от времени, постоянное напряжение электрической сети. Размеры и вес ОПН значительно ниже, чем у стандартных вентильных разрядников.

Технические характеристики ОПН

Основной величиной, характеризующей работу ограничителя перенапряжения ОПН, является максимальное действие рабочего напряжения, которое может подводиться к клеммам прибора без каких-либо временных ограничений.

Ток, проходящий через защитное устройство под действием напряжения, называется током проводимости. Его значение измеряется в условиях реальной эксплуатации, а основными показателями служит активность и емкость. Общая величина такого тока может составлять до нескольких сотен микроампер. По этому параметру оцениваются рабочие качества ОПН.

Все импульсные ограничители способны устойчиво переносить медленно изменяющееся напряжение. То есть, они не должны разрушаться в течение определенного времени при повышенном уровне напряжения. Значения, полученные при испытаниях, позволяют настроить защитное отключение прибора по истечению установленного срока.

Величина предельного разрядного тока является максимальным значением грозового разряда. С ее помощью устанавливается предел прочности импульсного ограничителя при прямом попадании молнии.

Нормативный ресурс ОПН определяется и токовой пропускной способностью. Он рассчитывается для работы в наиболее тяжелых условиях, когда присутствуют максимальные грозовые или коммутационные перенапряжения.

Устройство ограничителей импульсных перенапряжений

Производители электротехники пользуются технологией и конструкторскими решениями, которые применяются в других электроустановочных изделиях. Прежде всего, это материал корпуса и габаритные размеры, внешний вид и прочие параметры. Отдельно решаются технические вопросы, связанные с установкой ОПН и его подключением к общим электроустановкам потребителей.

Существуют отдельные требования, предъявляемые именно этому классу устройств. Корпус ограничителя перенапряжений должен обеспечивать защиту от прямых прикосновений. Полностью исключается риск возгорания защитного устройства из-за перегрузок. При его выходе из строя на линии не должно быть коротких замыканий.

Современный ограничитель импульсных перенапряжений оборудуется простой и надежной индикацией. К нему может подключаться сигнализация дистанционного действия.

Схема подключения УЗИП — 3 ошибки и правила монтажа. Защита от импульсных перенапряжений.

Для всех нас стало нормой, что в распределительных щитках жилых домов, обязательна установка вводных автоматических выключателей, модульных автоматов отходящих цепей, УЗО или дифф.автоматов на помещения и оборудование, где критичны возможные утечки токов (ванные комнаты, варочная панель, стиральная машинка, бойлер).

Помимо этих обязательных коммутационных аппаратов, практически никому не требуется объяснять, зачем еще нужно реле контроля напряжения.

УЗИП или реле напряжения

Устанавливать их начали все и везде. Грубо говоря оно защищает вас от того, чтобы в дом не пошло 380В вместо 220В. При этом не нужно думать, что повышенное напряжение попадает в проводку по причине недобросовестного электрика.

Вполне возможны природные явления, не зависящие от квалификации электромонтеров. Банально упало дерево и оборвало нулевой провод.

Также не забывайте, что любая ВЛ устаревает. И даже то, что к вашему дому подвели новую линию СИПом, а в доме у вас смонтировано все по правилам, не дает гарантии что все хорошо на самой питающей трансформаторной подстанции – КТП.

Там также может окислиться ноль на шинке или отгореть контакт на шпильке трансформатора. Никто от этого не застрахован.

Именно поэтому все новые электрощитки уже не собираются без УЗМ или РН различных модификаций.

Что же касается устройств для защиты от импульсных перенапряжений, или сокращенно УЗИП, то у большинства здесь появляются сомнения в необходимости их приобретения. А действительно ли они так нужны, и можно ли обойтись без них?

Подобные устройства появились достаточно давно, но до сих пор массово их устанавливать никто не спешит. Мало кто из рядовых потребителей понимает зачем они вообще нужны.

Первый вопрос, который у них возникает: ”Я же поставил реле напряжения от скачков, зачем мне еще какой-то УЗИП?”

Запомните, что УЗИП в первую очередь защищает от импульсов вызванных грозой. Здесь речь идет не о банальном повышении напряжения до 380В, а о мгновенном импульсе в несколько киловольт!

Никакое реле напряжения от этого не спасет, а скорее всего сгорит вместе со всем другим оборудованием. В то же самое время и УЗИП не защищает от малых перепадов в десятки вольт и даже в сотню.

Например устройства для монтажа в домашних щитках, собранные на варисторах, могут сработать только при достижении переменки до значений свыше 430 вольт.

Поэтому оба устройства РН и УЗИП дополняют друг друга.

Защита дома от грозы

Гроза это стихийное явление и просчитать его до сих пор не особо получается. При этом молнии вовсе не обязательно попадать прямо в линию электропередач. Достаточно ударить рядышком с ней.

Даже такой грозовой разряд вызывает повышение напряжения в сети до нескольких киловольт. Кроме выхода из строя оборудования это еще чревато и развитием пожара.

Даже когда молния ударяет относительно далеко от ВЛ, в сетях возникают импульсные скачки, которые выводят из строя электронные компоненты домашней техники. Современный электронный счетчик с его начинкой, тоже может пострадать от этого импульса.

Общая длина проводов и кабелей в частном доме или коттедже достигает нескольких километров.

Сюда входят как силовые цепи так и слаботочка:

  • интернет 
  • TV 
  • видеонаблюдение 
  • охранная сигнализация 

Все эти провода принимают на себя последствия грозового удара. То есть, все ваши километры проводки получают гигантскую наводку, от которой не спасет никакое реле напряжения.

Единственное что поможет и защитит всю аппаратуру, стоимостью несколько сотен тысяч, это маленькая коробочка называемая УЗИП.

Монтируют их преимущественно в коттеджах, а не в квартирах многоэтажек, где подводка в дом выполнена подземным кабелем. Однако не забывайте, что если ваше ТП питается не по кабельной линии 6-10кв, а воздушной ВЛ или ВЛЗ (СИП-3), то влияние грозы на среднем напряжении, также может отразиться и на стороне 0,4кв.

Поэтому не удивляйтесь, когда в грозу в вашей многоэтажке, у многих соседей одновременно выходят из строя WiFi роутеры, радиотелефоны, телевизоры и другая электронная аппаратура.

Молния может ударить в ЛЭП за несколько километров от вашего дома, а импульс все равно прилетит к вам в розетку. Поэтому не смотря на их стоимость, задуматься о покупке УЗИП нужно всем потребителям электричества.

Цена качественных моделей от Шнайдер Электрик или ABB составляет примерно 2-5% от общей стоимости черновой электрики и средней комплектации распредщитка. В общей сумме это вовсе не такие огромные деньги.

На сегодняшний день все устройства от импульсных перенапряжений делятся на три класса. И каждый из них выполняет свою роль.

Модуль первого класса гасит основной импульс, он устанавливается на главном вводном щите.

После погашения самого большого перенапряжения, остаточный импульс принимает на себя УЗИП 2 класса. Он монтируется в распределительном щитке дома.

Если у вас не будет устройства I класса, высока вероятность что весь удар воспримет на себя модуль II. А это может для него весьма печально закончится.

Поэтому некоторые электрики даже отговаривают заказчиков ставить импульсную защиту. Мотивируя это тем, что раз вы не можете обеспечить первый уровень, то не стоит вообще на это тратить денег. Толку не будет.

Однако давайте посмотрим, что говорит об этом не знакомый электрик, а ведущая фирма по системам грозозащиты Citel:

То есть в тексте прямо сказано, класс II монтируется либо после класса 1, либо КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО.

Третий модуль защищает уже непосредственно конкретного потребителя.

Если у вас нет желания выстраивать всю эту трехступенчатую защиту, приобретайте УЗИП, которые изначально идут с расчетом работы в трех зонах 1+2+3 или 2+3.

Такие модели тоже выпускаются. И будут наиболее универсальным решением для применения в частных домах. Однако стоимость их конечно отпугнет многих.

Схема электрощита с УЗИП

Схема качественно укомплектованного с точки зрения защиты от всех скачков и перепадов напряжения распределительного щита, должна выглядеть примерно следующим образом.

На вводе перед счетчиком — вводной автоматический выключатель, защищающий прибор учета и цепи внутри самого щитка. Далее счетчик.

Между счетчиком и вводным автоматом — УЗИП со своей защитой. Электроснабжающая организация конечно может запретить такой монтаж. Но вы можете обосновать это необходимостью защиты от перенапряжения и самого счетчика.

В этом случае потребуется смонтировать всю схемку с аппаратами в отдельном боксе под пломбой, дабы предотвратить свободный доступ к оголенным токоведущим частям до прибора учета.

Однако здесь остро встанет вопрос замены сработавшего модуля и срыва пломб. Поэтому согласовывайте все эти моменты заранее.

После прибора учета находятся:

  • реле напряжения УЗМ-51 или аналог 
  • УЗО 100-300мА – защита от пожара
  • УЗО или дифф.автоматы 10-30мА – защита человека от токов утечки
  • простые модульные автоматы

Если с привычными компонентами при комплектации такого щитка вопросов не возникает, то на что же нужно обратить внимание при выборе УЗИП?

На температуру эксплуатации. Большинство электронных видов рассчитано на работу при окружающей температуре до -25С. Поэтому монтировать их в уличных щитках не рекомендуется.

Второй важный момент это схемы подключения. Производители могут выпускать разные модели для применения в различных системах заземления.

Например, использовать одни и те же УЗИП для систем TN-C или TT и TN-S уже не получится. Корректной работы от таких устройств вы не добьетесь.

Схемы подключения

Вот основные схемы подключения УЗИП в зависимости от исполнения систем заземления на примере моделей от Schneider Electric. Схема подключения однофазного УЗИП в системе TT или TN-S:

Здесь самое главное не перепутать место подключения вставного картриджа N-PE. Если воткнете его на фазу, создадите короткое замыкание.

Схема трехфазного УЗИП в системе TT или TN-S:

Схема подключения 3-х фазного устройства в системе TN-C:

На что нужно обратить внимание? Помимо правильного подключения нулевого и фазного проводников немаловажную роль играет длина этих самых проводов.

От точки подключения в клемме устройства до заземляющей шинки, суммарная длина проводников должны быть не более 50см!

А вот подобные схемы для УЗИП от ABB OVR. Однофазный вариант:

Трехфазная схема:

Давайте пройдемся по некоторым схемкам отдельно. В схеме TN-C, где мы имеем совмещенные защитный и нулевой проводники, наиболее распространенный вариант решения защиты – установка УЗИП между фазой и землей.

Каждая фаза подключается через самостоятельное устройство и срабатывает независимо от других.

В варианте сети TN-S, где уже произошло разделение нейтрального и защитного проводника, схема похожа, однако здесь монтируется еще дополнительный модуль между нулем и землей. Фактически на него и сваливается весь основной удар.

Именно поэтому при выборе и подключении варианта УЗИП N-PE, указываются отдельные характеристики по импульсному току. И они обычно больше, чем значения по фазному.
Помимо этого не забывайте, что защита от грозы это не только правильно подобранный УЗИП. Это целый комплекс мероприятий.

Их можно использовать как с применением молниезащиты на крыше дома, так и без нее.

Особое внимание стоит уделить качественному контуру заземления. Одного уголка или штыря забитого в землю на глубину 2 метра здесь будет явно не достаточно. Хорошее сопротивление заземления должно составлять 4 Ом.

Принцип действия

Принцип действия УЗИП основан на ослаблении скачка напряжения до значения, которое выдерживают подключенные к сети приборы. Другими словами, данное устройство еще на вводе в дом сбрасывает излишки напряжения на контур заземления, тем самым спасая от губительного импульса дорогостоящее оборудование.

Определить состояние устройства защиты достаточно просто:

  • зеленый индикатор – модуль рабочий
  • красный – модуль нужно заменить

При этом не включайте в работу модуль с красным флажком. Если нет запасного, то лучше его вообще демонтировать.

УЗИП это не всегда одноразовое устройство, как некоторым кажется. В отдельных случаях модели 2,3 класса могут срабатывать до 20 раз!

Автоматы или предохранители перед УЗИП

Чтобы сохранить в доме бесперебойное электроснабжение, необходимо также установить автоматический выключатель, который будет отключать узип. Установка этого автомата обусловлена также тем, что в момент отвода импульса, возникает так называемый сопровождающий ток.

Он не всегда дает возможность варисторному модулю вернуться в закрытое положение. Фактически тот не восстанавливается после срабатывания, как по идее должен был.

В итоге, дуга внутри устройства поддерживается и приводит к короткому замыканию и разрушениям. В том числе самого устройства.

Автомат же при таком пробое срабатывает и обесточивает защитный модуль. Бесперебойное электроснабжение дома продолжается.

Запомните, что этот автомат защищает в первую очередь не разрядник, а именно вашу сеть.

При этом многие специалисты рекомендуют ставить в качестве такой защиты даже не автомат, а модульные предохранители.

Объясняется это тем, что сам автомат во время пробоя оказывается под воздействием импульсного тока. И его электромагнитные расцепители также будут под повышенным напряжением.

Это может привести к пробою отключающей катушки, подгоранию контактов и даже выходу из строя всей защиты. Фактически вы окажетесь безоружны перед возникшим КЗ.



Поэтому устанавливать УЗИП после автомата, гораздо хуже, чем после предохранителей.

Есть конечно специальные автоматические выключатели без катушек индуктивности, имеющие в своей конструкции только терморасцепители. Например Tmax XT или Formula A.

Однако рассматривать такой вариант для коттеджей не совсем рационально. Гораздо проще найти и купить модульные предохранители. При этом можно сделать выбор в пользу типа GG.

Они способны защищать во всем диапазоне сверхтоков относительно номинального. То есть, если ток вырос незначительно, GG его все равно отключит в заданный интервал времени.

Есть конечно и минус схемы с автоматом или ПК непосредственно перед УЗИП. Все мы знаем, что гроза и молния это продолжительное, а не разовое явление. И все последующие удары, могут оказаться небезопасными для вашего дома.

Защита ведь уже сработала в первый раз и автомат выбил. А вы об этом и догадываться не будете, потому как электроснабжение ваше не прерывалось.

Поэтому некоторые предпочитают ставить УЗИП сразу после вводного автомата. Чтобы при срабатывании отключалось напряжение во всем доме.

Однако и здесь есть свои подводные камни и правила. Защитный автоматический выключатель не может быть любого номинала, а выбирается согласно марки применяемого УЗИП. Вот таблица рекомендаций по выбору автоматов монтируемых перед устройствами защиты от импульсных перенапряжений:

Если вы думаете, что чем меньше по номиналу автомат будет установлен, тем надежнее будет защита, вы ошибаетесь. Импульсный ток и скачок напряжения могут быть такой величины, что они приведут к срабатыванию выключателя, еще до момента, когда УЗИП отработает.

И соответственно вы опять останетесь без защиты. Поэтому выбирайте всю защитную аппаратуру с умом и по правилам. УЗИП это тихая, но весьма своевременная защита от опасного электричества, которое включается в работу мгновенно.

Ошибки при подключении

1Самая распространенная ошибка — это установка УЗИП в электрощитовую с плохим контуром заземления.

Толку от такой защиты не будет никакого. И первое же “удачное” попадание молнии, сожгет вам как все приборы, так и саму защиту.

2Не правильное подключение исходя из системы заземления.

Проверяйте техдокументацию УЗИП и проконсультируйтесь с опытным электриком ответственным за электрохозяйство, который должен быть в курсе какая система заземления используется в вашем доме.

3Использование УЗИП не соответствующего класса.

Как уже говорилось выше, есть 3 класса импульсных защитных устройств и все они должны применяться и устанавливаться в своих щитовых.

Статьи по теме

Схема подключения УЗИП

Здесь привожу несколько типовых схем подключения устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Ниже вы найдете однофазные и трехфазные схемы для разных систем заземления: TN-C, TN-S и TN-C-S. Они наглядные и понятные для простого человека.

Сегодня существует большое количество производителей УЗИП. Сами устройства бывают разных моделей, характеристик и конструкций. Поэтому перед его монтажом обязательно изучите паспорт и схему подключения. В принципе, суть подключения у всех УЗИП одинаковая, но все же рекомендую сначала прочитать инструкцию.

Во всех выложенных схемах присутствуют УЗО и групповые автоматические выключатели. Их я указал для наглядности и полноты распределительного щитка. Эта «начинка» щитка у вас может быть совсем другая.

1. Схема подключения УЗИП в однофазной сети системы заземления TN-S.

На данной схеме представлен УЗИП серии Easy9 производителя Schneider Electric. К нему подключаются следующие проводники: фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный. Здесь он устанавливается сразу после вводного автомата. Все контакты на любом УЗИП обозначены. Поэтому куда подключать «фазу», а куда «ноль» можно легко определить. Зеленый флажок на корпусе указывает на исправное состояние, а красный флажок сигнализирует о неисправной касете.

Представленное устройство относится к классу 2. Оно одно самостоятельно не способно защитить от прямого удара молнии. Грамотный выбор УЗИП это сложная и уже отдельная тема.

Также рекомендуется защищать устройства УЗИП с помощью предохранителей.

Думаю тут все понятно…

Ниже представлена аналогичная схема подключения УЗИП, но уже без электросчетчика и с использованием общего УЗО.

2. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-S.

На схеме также изображен УЗИП производителя Schneider Electric серии Easy9, но уже для 3-х фазной сети. На рисунке изображено 4-х полюсное устройство с подключением нулевого рабочего проводника.

Еще существует 3-х полюсное УЗИП этой же серии. Оно применяется в системе заземления TN-C. В нем нет контакта для подключения нулевого рабочего проводника.

3. Схема подключения УЗИП в трехфазной сети системы заземления TN-C.

Здесь изображен УЗИП фирмы IEK. Данная схема представляет собой обычный вводной щит для частного дома. Он состоит из вводного автомата, электросчетчика, УЗИП и общего противопожарного УЗО. Также на схеме показан переход с системы заземления TN-C на TN-C-S, что требуется современными нормами.

На первом рисунке изображен 4-х полюсный вводной автомат, а на втором 3-х полюсный.

Выше представлены наглядные схемы подключения УЗИП. Думаю они понятны вам. Если остались вопросы, то жду их в комментариях.

Улыбнемся:

Нет постояннее соединения, чем временная скрутка!

Как подключить УЗО в трехфазной сети правильно

3-х фазное УЗО, как правило, имеет 4 полюса и занимает ширину 4 стандартных модулей на din-рейке. Обычно такие устройства не используются в квартирах. В основном они находят свое применение на дачах, в частных домах или гаражах. Этот аппарат устанавливается в распределительном щитке. В его функции входит защита проводки от воспламенения или замыкания. Порог срабатывания аппарата рассчитан на большие токи. В практике он используется и при подключении электродвигателя.

Как подключить УЗО в трехфазной сети: нюансы

Перед началом установки устройства важно ознакомиться с цветовым обозначением проводов. Согласно ПУЭ, маркировка бывает такой, как показано на картинке ниже.

УЗО может подключаться, в зависимости от схемы, с использованием 3-х или 4-х полюсов. Первый вариант применяется в основном при подсоединении электродвигателя. В крайне редких случаях возможно использование и 2-х полюсов. Оборудование, которое будет впоследствии устанавливаться может быть 3-х фазным или однофазным. Для этого случая реализуются различные схемы подключения.

Как правильно подключить трехфазное УЗО по «треугольнику»

Вначале разберем, как подключить УЗО 3-фазное с использованием 3-х полюсов. Выше упоминалось, что такая схема применяется при установке электродвигателей. Этот тип подключения дает полный контроль утечек тока на корпус. Как показано ниже, нейтральная клемма оказывается незадействованной. В схеме «треугольник» используются только фазные провода. Принцип работы трехфазного УЗО ничем не отличается от однофазного.

Как правильно подключить УЗО на 3 фазы с 4-мя полюсами 

Второй вариант подключения устройства применяется в жилых или нежилых помещениях с напряжением 380 В. Также может использоваться и для защиты некоторых электродвигателей. Неплохо в данном случае зарекомендовал себя Legrand DX3-E УЗО 4P 25A 30MA.

Отличие схемы подключения трехфазного УЗО от однофазного заключается в численности подключаемых и отходящих проводов. Чтобы произвести монтаж и правильно подсоединить проводники к нужным клеммам особых знаний не требуется, но все же необходимы элементарные навыки в этой сфере (умение отличить фазу от нейтрали). Нулевой подключается к специально предназначенной для него клемме, которая обычно располагается чуть выше рычага взведения.

Провода, выходящие из противоположных клемм, подсоединяются к распределительной системе. Каждая фаза в сочетании с нулевым проводом, может обеспечивать группу однофазных потребителей (220 В). В такой сети нужно предусмотреть монтаж соответствующих УЗО. В этом случае будет логичен вопрос: как подключить 3 УЗО на 3 фазы. Ниже приведена схема, которая реализует данную задумку. Обычно они устанавливаются в местах повышенной влажности или в комнатах с большим числом электроприборов.

Монтаж трехфазного УЗО проводится в щитке на дин-рейке, после счетчика. Один такой аппарат способен контролировать ток в трех однофазных сетях. Одно важное напоминание: эксплуатация устройства возможна только в системах TN-S. В такой схеме проводки предусматривается нулевой защитный и рабочий проводник. Как правило, отечественные электросети функционируют по системе TN-C, где нет PE. Перед тем как купить УЗО, важно знать, что подключение четырехполюсного аппарата по такой схеме категорически запрещено. В этом случае ПУЭ разрешает использовать трехфазное устройство защиты, если предусмотрено заземление дома. Для этого, нужно обустроить контур «земли», который позволит перейти на систему TN-C-S. Надеемся, что наша статья помогла вам решить вопрос относительно того, как подключить трехфазное УЗО.

Всем желающим приобрести электротовары предлагаем ознакомиться с продукцией, представленной в нашем Интернет-магазине. Здесь цена на УЗО IEK в Москве одна из самых привлекательных.

Использование однофазных стабилизаторов в трехфазной сети — Power-Plants

Трехфазный стабилизатор представляет собой три однофазных стабилизатора и устройство блокировки фаз, которое контролирует межфазное напряжение и в случае исчезновения напряжения на одной из фаз или аварии (в том числе КЗ, перегрузка и т.д.), отключает напряжение на остальных. Это сделано для защиты трехфазной нагрузки.

Частные же потребители, не использующие трехфазных приборов, в данном случае испытывают не удобства, ведь стабилизация каждой фазы в отдельности, позволит в случае отключении одной из фаз, пользоваться электроэнергией на других. Именно поэтому использование однофазных стабилизаторов в трехфазной сети как минимум практично.
Даже если один блок выйдет из строя, два оставшихся остаются в «строю», а транспортировка в сервисный центр однофазного стабилизатора напряжения не займет таких усилий как транспортировка трехфазного в связи с его меньшими габаритами и весом.

Не маловажный фактор — низкая цена. Без потери качества — три блока на 220 Вольт стоит дешевле, чем моноблок той же мощности на 380 Вольт! Связано это с особенность производства т.к. производителю выгоднее производить постоянно пользующиеся спросом базовые однофазные модели, чем технически сложные и предназначенные под определенные задачи трехфазные. В то же время, Вы можете использовать однофазные стабилизаторы напряжения разной мощности исходя из нагрузки на каждую фазу — тем самым удешевить покупку и повысить эффективность на более нагруженных фазах.

Конструкторы производителей стабилизаторов напряжения, стараются разрабатывать навесные корпуса, что значительно позволяет
освободить полезное пространство, разместив стабилизаторы напряжения на стене, снижая вероятность попадания посторонних предметов или «затопления» оборудования.

Поэтому, если у Вас трехфазный ввод в дом, не обязательно брать трехфазный стабилизатор — три однофазных обойдутся дешевле и будут практичней.

Схема подключения трех однофазных стабилизаторов в трехфазную сеть:

Важно! При подключении стабилизаторов напряжения в трехфазную сеть необходимо выполнять следующие условия:
1. Стабилизаторы должны быть установлены на каждую фазу. Нельзя устанавливать стабилизаторы на одну или две фазы, оставляя без стабилизации остальные (-ую).
2. Уровень загруженности на каждый стабилизатор напряжения должен быть приблизительно одинаковый. В ином случае возникает на нулевом проводе ток, что может вывести стабилизатор из рабочего состояния (стабилизатор будет выдавать ошибку).
3. Нельзя подключать однофазные стабилизаторы напряжения в трехфазную сеть, если есть трехфазная нагрузка.
4. Нельзя подключать стабилизаторы напряжения в трехфазную сеть, если разность линейных напряжений между фазами превышает 20-25%.

3-фазная мощность, значения напряжения и тока

Трехфазное соединение звездой: линия, фазный ток, напряжение и мощность в конфигурации Y

Что такое Star Connection (Y)?

Соединение звездой ( Y ) Система также известна как Трехфазная четырехпроводная система ( 3-фазная 4-проводная ) и является наиболее предпочтительной системой для распределения питания переменного тока, в то время как для передачи обычно используется соединение треугольником. использовал.

В системе соединения Star (также обозначаемой Y ) начальные или конечные концы (аналогичные концы) трех катушек соединяются вместе, образуя нейтральную точку. Или

Соединение звездой получается путем соединения вместе одинаковых концов трех катушек, либо «Начальной», либо «Конечной». Другие концы присоединяются к линейным проводам. Общая точка называется нейтральной или звездной точкой , которая представлена ​​ N .(Как показано на рис. 1)

Star Connection также называется трехфазной 4-проводной системой (3-фазной, 4-проводной).

Читайте также:

Если балансная симметричная нагрузка подключена к трехфазной системе напряжения параллельно, то по нейтральному проводу потекут три тока, величины которых будут одинаковыми, но будут отличаться на 120° (в противофазе), следовательно, векторная сумма эти три тока = 0, т.е.

I R + I Y + I B = 0    …………….Викторианский

Напряжение между любыми двумя клеммами или напряжение между линией и нейтралью (точка звезды) называется напряжением фазы или напряжением звезды, обозначаемым V Ph . А напряжение между двумя линиями называется линейным напряжением или линейным напряжением, обозначаемым V L .

Соединение звездой (Y) Значения трехфазной мощности, напряжения и силы тока

 

Значения напряжения, тока и мощности при соединении звездой (Y)

Теперь мы найдем значения линейного тока, линейного напряжения, фазного тока, фазных напряжений и мощности в трехфазной системе переменного тока звезды.

Линейные и фазные напряжения при соединении звездой

Мы знаем, что линейное напряжение между линией 1 и линией 2 (из рис. 3а) равно

.

В RY = В Р – В Д …. (Разница векторов)

Таким образом, чтобы найти вектор V RY , увеличьте вектор V Y в обратном направлении, как показано пунктиром на рис. 2 ниже. Аналогично, на обоих концах вектора V R и вектора V Y , сделайте перпендикулярные пунктирные линии, которые выглядят как параллелограмм, как показано на рис. (2).Диагональная линия, которая делит параллелограмм на две части, показывает значение V RY . Угол между векторами V Y и V R равен 60°.

Следовательно, если

В Р = В У = В Б = В РН

, затем

V RY = 2 x V PH x Cos (60°/2)

= 2 x V PH x Cos 30°

= 2 x V PH x (√3/2) …… Так как Cos 30° = √3/2

В RY = √3 В PH

Аналогично,

В YB = В Y – В В

В YB = √3 В РН

и

В БР = В Б – В Р

В БР = √3 В РН

Отсюда доказано, что V RY = V YB = V BR – линейные напряжения (V L ) в соединении «звезда» , Следовательно, в соединении «звезда»;

В L = √3 В PH или V L = √3 E PH

 

Линейные и фазные напряжения при соединении звездой

Из рис. 2 видно, что;

  • Линейные напряжения отстоят друг от друга на 120°
  • Линейные напряжения опережают на 30° соответствующие фазные напряжения
  • Угол Ф между линейными токами и соответствующими линейными напряжениями составляет (30°+Ф), т.е.е. каждый линейный ток отстает (30°+Ф) от соответствующего линейного напряжения.

Связанная статья: Осветительные нагрузки, соединенные по схеме «звезда» и «треугольник»

Линейные и фазные токи при соединении звездой

Из рис. (3а) видно, что каждая линия включена последовательно с отдельной фазной обмоткой, поэтому величина линейного тока такая же, как и в фазных обмотках, к которым подключена линия. то есть;

  • Ток в линии 1 = I R
  • Ток в линии 2 = I Y
  • Ток в линии 3 = I B

Поскольку протекающие токи во всех трех линиях одинаковы, а индивидуальный ток в каждой линии равен соответствующему фазному току, следовательно;

I R = I Y = I B = I PH ….Фазный ток

Линейный ток = фазный ток

I L = I РН

Проще говоря, значения линейных токов и фазных токов одинаковы в соединении звездой .

Соединение звездой (Y): значения линейных токов и напряжений и фазных токов и напряжений
Мощность при соединении звездой

В трехфазной цепи переменного тока общая истинная или активная мощность представляет собой сумму трехфазной мощности.Или сумма мощностей всех трех фаз является общей активной или истинной мощностью.

Следовательно, полная активная или действительная мощность в трехфазной системе переменного тока;

Суммарная истинная или активная мощность = 3-фазная мощность

или

P = 3 x V PH x I PH x CosФ                      ….. Уравнение   … (1)

Мы знаем, что значения фазного тока и фазного напряжения в звездном соединении;

I L = I РН

В PH = В L /√3      ….. (От В L = √3 В PH )

Ввод этих значений в экв. мощности……. (1)

P = 3 x (V L /√3) x I L x CosФ      …….…. (V PH = V L /√3)

P = √3 x √3 x (V L /√3) x I L x CosФ    ….…   {3 = √3x√3}

P = √3 x V L x I L x CosФ

Отсюда доказано;

Мощность в звездообразном соединении ,

P = 3 x V PH x I PH x CosФ или

P = √3 x V L x I L x CosФ

То же самое объясняется в MCQ 3-Phase Circuit с поясняющим ответом (MCQ No.1)

Аналогично,

Суммарная реактивная мощность = Q = √3 x В L x I L x SinФ

Где Cos Φ = коэффициент мощности = фазовый угол между фазным напряжением и фазным током, а не между линейным током и линейным напряжением.

Полезно знать : Реактивная мощность катушки индуктивности принимается за положительную (+), а мощность конденсатора за отрицательную (-).

Также общая полная мощность трех фаз;

Полная полная мощность = S = √3 x V L x I L Или,

S = √ (P 2 + Q 2 )

Читайте также:

Как рассчитать и нарисовать однолинейную схему энергосистемы

Однолинейная схема

В этой технической статье объясняется, как рассчитать и нарисовать однолинейную схему трехфазной энергосистемы с частотой 60 Гц и генераторами. , двигатели, трансформаторы и линии.

Рассчитайте и начертите однолинейную схему энергосистемы (генераторы, двигатели, трансформаторы и линии) — фото предоставлено: merko.ee в нагрузку:

  1. Два пароэлектрогенератора каждый на 13,2 кВ
  2. Два повышающих трансформатора, 13,2/66 кВ
  3. Оконечная высоковольтная шина на 904 60 кВ Одна длинная линия электропередачи на 66 кВ
  4. Приемная шина на 66 кВ
  5. Вторая линия электропередачи 66 кВ с шиной с центральным отводом
  6. Понижающий трансформатор на приемной шине, 66/12 кВ , питание четырех двигателей 12 кВ параллельно и понижающего трансформатора
  7. А, 66/7.2 кВ , от шины центрального отвода, питание двигателя 7,2 кВ

Процедура расчета

общие символы питания, используемые в однолинейных схемах):

Рисунок 1 – Общие символы питания, используемые в однолинейных схемах

2. Нарисуйте требуемую систему

Система, описанная в задаче, показана на рисунке 2.Масляные автоматические выключатели добавляются в соответствующих точках для надлежащей изоляции оборудования.

Рисунок 2 – Трехфазная энергосистема, представленная однолинейной схемой

Связанные расчеты

Использование однолинейных схем является общей процедурой для представления трехфазных систем. Когда анализ выполняется с использованием симметричных компонентов, могут быть нарисованы различные диаграммы, которые будут представлять электрические схемы для компонентов положительной, отрицательной и нулевой последовательности.

Кроме того, часто необходимо идентифицировать соединение заземления или соединение устройства по схеме «звезда» или «треугольник».

Этот тип обозначения показан на рисунке 3.

Рисунок 3 – Обозначение генератора или двигателя, соединенных звездой. а) Надежно заземлен. (b) Заземлен через индуктивность. (c) Трансформатор идентифицируется как соединение по схеме «звезда» со стороной «звезда», надежно заземленной.

Поблочный метод решения трехфазных задач

Для системы, показанной на рисунке 4, начертите электрическую цепь или диаграмму реактивных сопротивлений , где все реактивные сопротивления отмечены в единицах (о.е.) значений, и найдите клемму генератора. напряжение при условии, что оба двигателя работают при напряжении 12 кВ, нагрузке в три четверти и коэффициенте мощности, равном единице.

Генератор Трансформаторы
(каждый)
двигателя A Двигатель Б
Передача Линия
13.8 25000 кВА 15000 кВА 10000 кВА
25 000 KVA 3-фазы 13.2 / 69 кВ 13,0 кВ 13,0 кВ
x «= 15 процентов 7 x l = 15 процентов 8 7 x» = 15 процентов X” = 15 процентов X = 65 Ом
Рисунок 4 – Однолинейная схема системы электропитания, питающей двигательные нагрузки.Технические характеристики приведены в таблице выше.

Процедура расчета в 8 шагов

1. Определение базового напряжения через систему

Путем наблюдения за величиной компонентов в системе выбирается базовое значение полной мощности S . Она должна быть общей величины составляющих, и выбор произволен. В этой задаче в качестве базы S выбрано 25000 кВА, и одновременно на стороне генератора 13,8 кВ выбрано в качестве базового напряжения V база .

Затем базовое напряжение линии электропередачи определяется соотношением витков соединительного трансформатора:
(13,8 кВ)(69 кВ / 13,2 кВ) = 72,136 кВ

Базовое напряжение двигателей определяется аналогично, но с значение 72,136 кВ, таким образом:
(72,136 кВ)(13,2 кВ / 69 кВ) = 13,8 кВ

Выбранное базовое значение S остается постоянным во всей системе, , но базовое напряжение составляет 13,8 кВ на генераторе и на моторах и 72.136 кВ на ЛЭП .


2. Расчет реактивного сопротивления генератора

Для корректировки значения реактивного сопротивления генератора расчеты не требуются, поскольку оно дается как 0,15 о.е. (15 процентов) , на основе 25 000 кВА и 13,8 кВ . Если бы в этой задаче использовалась другая S база , то потребовалась бы коррекция, как показано для линии передачи, электродвигателей и силовых трансформаторов.


3.Расчет реактивного сопротивления трансформатора

Необходимо внести поправку, если используется реактивное сопротивление трансформатора, указанное на паспортной табличке, поскольку расчетная операция осуществляется при другом напряжении, 13,8 кВ / 72,136 кВ вместо 13,2 кВ / 69 кВ.

Используйте уравнение для коррекции: Реактивное сопротивление на единицу:

(табличка на единицу реактивного сопротивления) (базовая кВА/паспортная табличка кВА) (паспортная табличка кВ/базовая кВ) 2   =
(0,11) (25 000/25 000) ( 13.2/13.8) 2  = 0,101 о.е. .

Это относится к каждому трансформатору.


4. Рассчитайте реактивное сопротивление линии передачи X
на единицу  =
(65) (25 000)/(1000)(72,1) 2 = 0,313 о.е.
5. Расчет реактивного сопротивления двигателей

Необходимо внести поправки в паспортные данные обоих двигателей из-за различий номиналов в кВА и кВ по сравнению с параметрами, выбранными для расчетов в этой задаче.Используйте корректирующее уравнение из шага 3 выше.

Для двигателя A:
X” A  = (0,15 о.е.) (25 000 кВА / 15 000 кВА) (13,0 кВ / 13,8 кВ) 2  = 0,222 о.е.

Для двигателя B:
X” B = (0,15 о.е.)(25 000 кВА/10 000 кВА)(13,0 кВ / 13,8 кВ)


6. Начертите диаграмму реактивных сопротивлений

Завершенная диаграмма реактивных сопротивлений показана на рисунке 5:

Рисунок 5 – Схема однолинейной цепи реактивных сопротивлений (реактивные сопротивления показаны в единицах измерения)
7.Расчет рабочих условий двигателей

Если двигатели работают при напряжении 12 кВ, это составляет 12 кВ/13,8 кВ = 0,87 на единицу напряжения . При коэффициенте мощности, равном единице, нагрузка определяется как три четверти или 0,75 о.е.

Таким образом, выраженный в расчете на единицу, комбинированный ток двигателя получается с помощью уравнения:
I на единицу  = мощность на единицу/напряжение на единицу = 0,75/0,87 = 0,862 ∠0° о.е.


8. Рассчитать генераторное напряжение клемма

Напряжение на терминалах генератора:

  • V G = V Мотор + падение напряжения через трансформаторы и линия передачи
  • V G = 0.87 0 ° + 0.862 0 ° (J0.101 + J0.313 + J0.101)
  • V G = 0,87 + J0.444 = 0,977 ∠27.03 ° P.U.

Чтобы получить фактическое напряжение, умножьте напряжение на единицу на базовое напряжение на генераторе. Таким образом,

  • V G = (0,977 27,03 °) (13,8 кВ) = 13,48 ∠27,03 ° CV

, связанные расчеты

в решении этих проблем, выбор базовое напряжение и полная мощность произвольны.Однако базовое напряжение на каждом участке цепи должно быть соотнесено в соответствии с коэффициентами трансформации трансформатора.

Полное сопротивление базы можно рассчитать по уравнению:
Z база = (база кВ) (1000) / (база кВА) .

Для участка линии передачи в этой задаче Z основание = (72,136) 2 (1000) / (25 000) = 208,1
Ом) = 65/208.1 = 0,313 о.е.


ПУ 66кВ введение

Справочник // Справочник эл. расчеты мощности H. Wayne Beaty (Получить твердую обложку на Amazon)

Трехфазный генератор – обзор

2.2.19 Трехфазные генераторы переменного тока обмотка и система вращающегося поля. Это уменьшает количество требуемых контактных колец до двух, и они должны проводить только ток возбуждения, а не генерируемый ток.Таким образом, конструкция упрощается, а потери в контактных кольцах сводятся к минимуму. Кроме того, более простая конструкция позволяет использовать более толстую изоляцию и, как следствие, может генерировать гораздо более высокие напряжения. Прочная механическая конструкция ротора также означает, что с помощью генератора переменного тока возможны более высокие скорости и значительно более высокая выходная мощность. Простая форма трехфазного генератора изображена на рис. 2.47.

Рисунок 2.47. Простой трехфазный генератор

Три катушки на статоре смещены на 120°, а ротор явнополюсного типа питается через два токосъемных кольца с d.в. Текущий. Поскольку ротор приводится в движение каким-либо первичным двигателем, создается вращающееся магнитное поле, и ЭДС, генерируемая в катушках, смещается со сдвигом фаз на 120°. Величина генерируемых напряжений зависит от потока, создаваемого ротором, числа витков на обмотках статора и скорости вращения ротора. Скорость ротора также определяет частоту генерируемого напряжения.

Характеристики холостого хода и нагрузки генератора переменного тока очень похожи на характеристики генератора d.в. генератор с независимым возбуждением (рис. 2.28 и 2.29 соответственно). При работе с постоянной скоростью напряжение на клеммах имеет падающую характеристику, где снижение напряжения на клеммах происходит из-за эффектов сопротивления «якоря» и реактивного сопротивления. Для генератора под термином «якорь» понимаются обмотки статора.

По мере увеличения нагрузки на генератор скорость первичного двигателя падает. Это недопустимая ситуация, поскольку скорость определяет частоту генерируемого напряжения.Для поддержания постоянной частоты первичный двигатель должен работать с постоянной скоростью во всем диапазоне ожидаемых нагрузок. Это особенно важно, когда несколько генераторов переменного тока должны работать параллельно для питания распределительной системы, такой как Национальная электросеть. В таких случаях первичные двигатели всегда регулируются по скорости, а выходное напряжение регулируется для соответствия номинальным значениям. В Великобритании генераторы переменного тока обычно представляют собой двухполюсные машины, приводимые в движение со скоростью 3000 об/мин для получения номинальной частоты 50 Гц.В США большая часть потребляемой электроэнергии вырабатывается гидроэлектростанциями. Водяные турбины, используемые в этих установках, представляют собой довольно низкоскоростные машины, а генераторы переменного тока с прямым приводом оснащены несколькими полюсами для получения номинальной частоты 60 Гц. Генератор переменного тока, работающий со скоростью 240 об/мин, например, должен иметь 30 полюсов, чтобы обеспечить номинальную выходную частоту.

Создание вращающегося магнитного поля также может быть активировано с помощью трех смещенных на 120° катушек ротора, питаемых трехфазным током.Скорость вращения поля связана с частотой токов, т.е. f – частота питающих токов. Скорость вращающегося поля называется «синхронной скоростью», и для эквивалентной одной пары полюсов (т. е. трех катушек) она составляет 3000 об/мин при частоте питающих токов 50 Гц.

Использование a.в. Возбуждаемые катушки ротора для создания вращающегося магнитного поля упрощают механическую конструкцию ротора и значительно облегчают динамическую балансировку машины. Дополнительным преимуществом является улучшенная форма волны генерируемого напряжения. переменный ток метод возбуждения поля широко используется в больших генераторах переменного тока. Явнополюсные роторы обычно используются только на небольших машинах.

Сбалансированная трехфазная цепь — EEEGUIDE.COM

Сбалансированная трехфазная цепь:

Решение сбалансированной трехфазной цепи легко выполняется путем решения однофазной сети, соответствующей эталонной фазе.

На рис. 4.1 показана простая сбалансированная трехфазная цепь. Таким образом, нейтрали генератора и нагрузки имеют одинаковый потенциал, так что I n = 0. Таким образом, полное сопротивление нейтрали Z n не влияет на поведение сети. Для эталонной фазы a

Токи и напряжения в других фазах имеют одинаковую величину, но постепенно сдвигаются по фазе на 120°. Уравнение (4.1) соответствует однофазной сети рис. 4.2, решение которой полностью определяет решение сбалансированной трехфазной цепи.

Теперь рассмотрим случай, когда трехфазный трансформатор является частью трехфазной системы. Если трансформатор соединен Y/Y, как показано на рис. 4.3а, то в однофазном эквиваленте трехфазной цепи он, очевидно, может быть представлен однофазным трансформатором (как на рис. 4.3б) с первичной и вторичная, относящаяся к фазе а трехфазного трансформатора.

Если трансформатор соединен звездой/треугольником, как на рис. 4.4а, сторона треугольника должна быть заменена эквивалентным соединением звездой, как показано пунктиром, чтобы получить однофазный эквивалент рис.4.4б. Однако здесь следует отметить важный факт. На стороне треугольника напряжение к нейтрали V AN и линейный ток I A имеют определенный фазовый сдвиг по сравнению со значениями стороны звезды V и и I a (90° для показанной маркировки фаз). В однофазном эквиваленте (V AN , I A ) находятся соответственно в фазе с (V ан , I ан ). Поскольку и фазное напряжение, и линейный ток смещаются на один и тот же фазовый угол от звезды к треугольнику, полное сопротивление трансформатора на фазу и поток мощности сохраняются в однофазном эквиваленте.

В большинстве аналитических исследований нас просто интересуют величины напряжений и токов, поэтому однофазный эквивалент рис. 4.4b является приемлемым предположением. Везде, где требуются правильные фазовые углы токов и напряжений, коррекция может быть легко применена после получения решения с помощью эквивалента однофазного трансформатора.

Здесь можно отметить, что независимо от типа подключения коэффициент трансформации однофазного эквивалента трехфазного трансформатора такой же, как коэффициент трансформации между фазами.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов

В домашнем хозяйстве иногда возникает необходимость запустить 3-х фазный асинхронный электродвигатель (АД). При наличии 3-х фазной сети это не сложно. При отсутствии 3-х фазной сети двигатель можно запустить и от однофазной сети, добавив в цепь конденсаторы.

Конструктивно АД состоит из неподвижной части — статора и подвижной части — ротора.На статоре в пазах укладываются обмотки. Обмотка статора представляет собой трехфазную обмотку, жилы которой равномерно распределены по окружности статора и уложены по фазам в пазах с угловым расстоянием 120 эл. град. Концы и начала обмоток выводятся в распределительную коробку. Обмотки образуют пару полюсов. Номинальная скорость ротора двигателя зависит от количества пар полюсов. Наиболее распространенные промышленные двигатели имеют 1-3 пары полюсов, реже 4. БП с большим количеством пар полюсов имеют низкий КПД, большие габариты, поэтому применяются редко.Чем больше пар полюсов, тем ниже частота вращения ротора двигателя. Промышленные промышленные АД выпускаются с рядом стандартных скоростей вращения ротора: 300, 1000, 1500, 3000 об/мин.

Также принимает ключи возврата, но в этом случае поворот возможен только при остановленном двигателе. Для этого нужно учитывать напряжение, при котором он будет работать. В клеммах 4, 5 и 6 клеммы звезды соединены между собой, а клеммы 1, 2 и 3 подключены к сети. При треугольном соединении начало одной фазы замыкается на конец другой, и это соединение подключается к сети.

Трехфазные односкоростные двигатели могут иметь 3, 6, 9 или 12 клемм для подключения к сети. Эти двигатели соединены треугольником с наименьшим напряжением и звездами с наибольшим напряжением. На следующем рисунке показана соединительная пластина двигателя этого типа.

Ротор АД представляет собой вал, на котором имеется короткозамкнутая обмотка. В АД малой и средней мощности намотку обычно выполняют заливкой расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со штангами отлиты короткозамкнутые кольца и концевые лопатки для вентиляции машины.В мощных машинах обмотка выполнена из медных стержней, концы которых сваркой соединены с короткозамкнутыми кольцами.

Электродвигатели имеют заводскую табличку, установленную производителем. Для правильной установки двигателя обязательно, чтобы электрик знал, как интерпретировать данные на табло. На рисунке показан пример паспортной таблички трехфазного двигателя. На шильдиках электродвигателей находим некоторую информацию об этом, а именно.

Буква рядом с этим номером относится к большому и среднему английскому языку и относится к длине двигателя.Номинальные напряжения: Электродвигатели могут управляться различными напряжениями, для этого необходимо сделать замыкание, подходящее для каждого напряжения. Затворы не мешают скорости вращения двигателя, они просто служат для питания катушек, благодаря чему они создают магнитное поле, необходимое для перемещения ротора, расположенного внутри корпуса двигателя. Короче говоря, это число означает расстояние между центром двигателя и землей. . Напряжение, индуцируемое при истечении обмотки двигателя, создает переменное магнитное поле, которое приводит к магнитному возбуждению ротора, тем самым вращая ось двигателя, создавая переход от электрической энергии к механике.

При включении АД в 3ф сети по обмоткам по очереди в разные моменты времени начинает течь ток. В один момент ток проходит через полюс фазы А, в другой — через полюс фазы В, в третий — через полюс грани С. Проходя через полюса обмоток, ток попеременно создает вращающееся магнитное поле который взаимодействует с обмоткой ротора и заставляет его вращаться. в разных плоскостях в разные моменты времени.

Управление положением Управление скоростью Управление крутящим моментом.. Дополнительную информацию вы можете получить из справочников в разделе. Существует несколько способов управления трехфазным двигателем при однофазном питании; такие методы затем облегчат кому-то этот дорогостоящий и трудоемкий процесс.

Трехфазное питание использует три симметричных синусоидальных напряжения со сдвигом фаз 120°. Один из способов преобразовать однофазный источник питания, эксплуатируемый десятилетиями, состоит в том, чтобы подключить две фазы к однофазному источнику питания 220 В и создать для третьей фазы «фаза-фаза» с помощью конденсаторов для создания фазового сдвига между основной и вспомогательной обмотками.При этом фазовый сдвиг составляет 90°. Для этого метода необходимо подобрать конденсатор, подходящий для нагрузки.

Если включить АД в 1ф сети, крутящий момент будет создаваться только одной обмоткой. Действуть на ротор такой момент будет в одной плоскости. Этого момента недостаточно для перемещения и вращения ротора. Для создания фазового сдвига полюсного тока относительно фазы питания применяют фазосдвигающие конденсаторы.

Конденсаторы можно использовать любого типа, кроме электролитических.Хорошо подходят конденсаторы типа МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17. Некоторые данные конденсатора показаны в таблице 1.

Если бы это было не так, ток был бы несимметричным. Вместо фазового сдвига на 120°, показанного в нижней половине рисунка, неправильная связь конденсатора и нагрузки может привести к значительным изменениям. Чем больше несоответствие, тем ниже крутящий момент.

Еще одним полезным методом является преобразователь фазы. Например, мастерская может использовать фазоинвертор для работы нескольких трехфазных машин от однофазного источника питания.Недостатком является то, что этот процесс может быть очень дорогим в любой момент, когда преобразователь фазы преобразуется, независимо от того, используется ли машина вообще. Ток может быть уравновешен при работе конкретной машины, но если работают несколько машин или все они сильно нагружены, то трехфазный источник питания — напряжение и ток — сильно неуравновешен.


Если вам нужно набрать определенную емкость, конденсаторы следует соединить параллельно.

Основные электрические характеристики АД приведены в паспорте рис.2.


   Рис.2

Из паспорта видно, что двигатель трехфазный, мощностью 0,25 кВт, 1370 об/мин, возможно изменение схемы соединения обмоток. Соединение проводов обмоток «треугольник» на напряжение 220В, «звезда» на напряжение 380В, соответственно ток 2,0/1,16А.

Если правило применяется десять раз к двигателю с дисбалансом 1%, текущий дисбаланс может составить 10%. Это является преимуществом, так как большинство трехфазных двигателей, работающих в вышеуказанной системе, работают от 15% до 50% небаланса токов.

Поддержка производителя отличается, и рекомендуется соблюдать осторожность при перегрузке диска на 1, деленное на квадратный корень из трех. При двигателе мощностью 10 кВт использовался преобразователь частоты мощностью 15 кВт. Пользователям настоятельно рекомендуется работать с производителем инвертора для выбора и измерения привода для такого использования.

Соединение звездой показано на рис.3. При таком включении к обмоткам двигателя между точками АВ (линейное напряжение U л) прикладывается напряжение, в разы превышающее напряжение между точками АО (фазное напряжение U ф).


   Рис.3 Схема соединения «звезда».

Таким образом, линейное напряжение больше фазного:. В этом случае фазный ток I ф равен линейному току I л.

Рассмотрим схему подключения «треугольник» рис. четыре:


   Рис.4 Схема подключения «треугольник»

При таком соединении линейное напряжение U л равно фазному напряжению U ф., а ток в линии I л вдвое больше фазного тока I ф:.

Таким образом, если АД рассчитан на напряжение 220/380 В, то для его подключения к фазному напряжению 220 В используется схема соединения обмоток статора «треугольник».А для подключения к сети 380 В — соединение звездой.

Для запуска данного БП от однофазной сети 220В следует включить обмотки по схеме «треугольник», рис.5.


   Рис.5 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «треугольник»

Схема соединения обмоток в клеммной коробке показана на рис. 6


   Рис.6 Соединение в разгрузочной коробке ЭД по схеме «треугольник»

Для подключения электродвигателя по схеме «звезда» необходимо две фазные обмотки подключить непосредственно к однофазной сети, а третью — через рабочий конденсатор С п к любому из проводов сети рис. .6

Соединение в вводной коробке для схемы звезда показано на рис. 7


   Рис.7. Схема подключения обмоток ЭД по схеме «звезда»

Схема соединения обмоток в клеммной коробке показана на рис. восемь


   Рис.8. Подключение в клеммной коробке по схеме «звезда»

Емкость рабочего конденсатора С р для этих цепей рассчитывается по формуле:
,
   где I н — номинальный ток, U н — номинальное рабочее напряжение.

В нашем случае для включения по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора С р = 25 мкФ.

Рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1,15 раза больше номинального напряжения питающей сети.

Пускового конденсатора обычно достаточно для запуска маломощного БП, но при мощности более 1,5 кВт двигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо использовать другой пусковой конденсатор С н. конденсатор.

Схема соединения обмоток двигателя, соединенных по схеме «треугольник» с применением пусковых конденсаторов С р, представлена ​​на рис. 9.


Рис.9 Схема подключения обмоток ЭД по схеме «треугольник» с использованием пусковых конденсатов

Схема включения двигателя звезда с применением пусковых конденсаторов показана на рис. десять.


   Рис.10 Схема соединения обмоток звездой по схеме «звезда» с использованием пусковых конденсаторов.

Пусковые конденсаторы С р включают параллельно рабочим конденсаторам с помощью кнопки КН на 2-3 с. При этом частота вращения ротора электродвигателя должна достигать 0,7…0,8 от номинальной частоты вращения.

Для запуска АД с применением пусковых конденсаторов удобно использовать кнопку Рис.11.


   Рисунок 11

Конструктивно кнопка представляет собой трехполюсный выключатель, одна пара контактов которого замыкается при нажатии на кнопку.При отпускании контакты размыкаются, а остальная пара контактов остается включенной до тех пор, пока не будет нажата кнопка стоп. Средняя пара контактов выполняет функцию кнопки КН (рис.9, рис.10), через которую подключаются пусковые конденсаторы, две другие пары работают как выключатель.

Возможно, в распределительной коробке двигателя концы фазных обмоток выполнены внутри двигателя. Тогда артериальное давление можно подключать только по схемам рис.7, рис. 10, в зависимости от мощности.

Имеется также схема соединения обмоток статора трехфазного электродвигателя — неполная звезда рис. 12. Выполнение соединения по этой схеме возможно, если начала и концы фазных обмоток статора выведены на распределительную коробку.


   Рис.12

ЭД целесообразно подключать по такой схеме, когда необходимо создать пусковой момент, превышающий номинальный. Такая необходимость возникает в приводных механизмах с тяжелыми условиями пуска, при пуске механизмов под нагрузкой.Следует отметить, что возникающий ток в питающих проводах превышает номинальный ток на 70-75 %. Это следует учитывать при выборе сечения провода для подключения электродвигателя

.

Емкость рабочего конденсатора С р для схемы рис. 12 рассчитывается по формуле:
.

Емкости пусковых конденсаторов должны быть в 2,5-3 раза больше емкости С р. Рабочее напряжение конденсаторов в обеих цепях должно быть 2.в 2 раза больше номинального напряжения.

Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с указанием начала и конца обмоток. Если метки по какой-либо причине отсутствуют, действуйте следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам обмотки статора. Для этого возьмите любой из 6 внешних выводов электродвигателя и подключите его к любому источнику питания, а второй вывод источника подключите к контрольной лампе и второй провод от лампы, поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 контактам обмотку статора до тех пор, пока не загорится лампочка.Когда загорается лампочка, это означает, что 2 клеммы принадлежат одной фазе. Условно отметьте бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично находим начало и конец второй обмотки и обозначаем их С2 и С5, а начало и конец третьей — С3 и С6.

Следующим и основным этапом будет определение начала и конца обмоток статора. Для этого воспользуемся методом подбора, который применяется для электродвигателей до 5 кВт.Соединим все начала фазных обмоток электродвигателей по ранее прикрепленным биркам в одной точке (по схеме «звезда») и подключим электродвигатель к однофазной сети с помощью конденсаторов.

Если двигатель без сильного гудения сразу набирает номинальные обороты, значит, все точки или все концы обмотки попали в общую точку. Если при включении двигатель очень сильно гудит и ротор не может набрать номинальные обороты, то в первой обмотке выводы С1 и С4 следует поменять местами.Если это не помогло, концы первой обмотки необходимо вернуть в исходное положение и теперь поменять местами точки С2 и С5. Делать то же самое; по отношению к третьей паре, если двигатель продолжает гудеть.

При определении начала и конца обмоток строго соблюдать технику безопасности. В частности, касаясь зажимов обмотки статора, держите провода только за изолированную часть. Это необходимо сделать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на выводах других обмоток может появиться большое напряжение.

Для изменения направления вращения ротора АД, подключенного к однофазной сети по схеме «треугольник» (см. рис. 5), достаточно подключить третью фазную обмотку статора (W) через конденсатор к зажиму обмотки статора второй фазы (V).

Для изменения направления вращения АД, подключенного к однофазной сети по схеме звезда (см. рис. 7), необходимо подключить третью фазную обмотку статора (W) через конденсатор к вывод второй обмотки (V).

При проверке технического состояния электродвигателей часто можно с сожалением заметить, что после длительной работы появляются посторонние предметы, шум и вибрация, а вручную провернуть ротор сложно. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо осмотреть двигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительных повреждениях достаточно промыть подшипники бензином и смазать их.

Просмотрел много сайтов по теме « Как переделать 3-х фазный двигатель для включения в однофазную сеть » Имею электротехническое образование, опыт работы «на земле» не маленький. Дома перематываю электродвигатели. Так и не понял прочитанного. Либо надо сидеть без дела с книжками по электротехнике и электротехнике, либо не стоит даже пытаться. Мне часто приходится переделывать трехфазные электродвигатели для включения в однофазную сеть.Делаю дома, а главное не требует больших познаний в электричестве, но кое-какие знания все же нужны. Ну что, попробуем переделать?

Для начала нужно понять, что электродвигатели мощностью более 3 кВт не меняются . А если вы решите их все же переделать, то вам потребуется провести отдельную электропроводку и установить отдельный автоматический выключатель на электрощите. Это при условии, что выдержит нагрузку вводного кабеля.Запуск электродвигателя мощностью более 3 кВт, переделанного на сеть 220В, очень тяжелый. Вам придется страдать (знаю по себе). Так что подумайте, стоит ли оно того.

Итак, перейдем к нашим электродвигателям.

На корпусе двигателя имеется клеммная коробка. Открутив крышку коробки, мы увидим, сколько проводов выходит из статора электродвигателя. Их будет либо 3, либо 6. Шесть проводов соединены попарно металлическими пластинами.Так как 6 проводов соединены попарно, у нас тоже получается 3 контакта. На эти 3 контакта подавались три фазы (380В). Надо подать на них фазу и ноль (220В), и мотор должен заработать.

Рассмотрим номер чертежа 1 . ABC – точки соединения обмоток двигателя. Что они идут к терминалам. AB- Это автоматический выключатель. Берем один провод от автомата (автомат), фаза или ноль — большой роли не играет. Соединяем его с одним из контактов на клемме.На рисунке это вывод А. Затем между выводами В и С подключаем рабочий конденсатор Ср. И между этими же контактами подключаем пусковой конденсатор Сп с пусковой кнопкой К.

Как подобрать конденсаторы

Пусковой конденсатор Sp    должен быть электролитическим (можно найти в старых телевизорах). Рабочее напряжение должно быть не менее 450В. Емкость (мФ) подбираем следующим образом: электродвигатель на 1000 об/мин мощностью 1 кВт — 80 мФ; электродвигатель на 1500 об/мин 1 кВт — 120 мФ; Электродвигатель 3000 об/мин 1 кВт — 150 мФ.

ECE 494 — Лабораторная работа 1: Измерение трехфазной мощности

Эксперимент 1: Измерение трехфазной мощности

целей

  • Для демонстрации линейных и фазовых соотношений в трехфазных симметричных сетях.
  • Изучить и продемонстрировать двухваттметровый метод измерения мощности в трехфазных сетях.

Оборудование

  • Два цифровых мультиметра со склада.
  • Один комплект кабелей типа «банан» и измеритель качества электроэнергии Fluke 43B со склада.
  • Тележка для загрузки резисторов HMRL-3.
  • Один трехфазный вариатор.
  • Один небольшой ваттметр черного ящика (измеритель мощности переменного тока Murata)
  • Одна распределительная коробка из шкафа или однофазного выключателя.

Каталожные номера

  • Ричард Дорф, Введение в электрические цепи, гл. 11, 9-е издание, John Wiley & Sons, Inc., 2013.
  • Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Дж. Хилберн, Анализ электрических цепей, гл. 9, 10, 3-е издание, Prentice Hall, NJ, 1997.
  • Туран Генен, Электрические машины с MATLAB, стр. 17-41, 2-е издание, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 2012 г.

Фон

Трехфазные симметричные сети используются в электроэнергетике из соображений экономии и спектакль. Трехфазные генераторы и двигатели работают ровно, без пульсаций крутящего момента, в отличие от однофазных машин.Кроме того, уравновешенные трехфазные системы могут работать как трехпроводные или четырехпроводные системы с гораздо меньшим количеством меди, необходимой для подачи питания, как по сравнению с тремя однофазными системами.

На электростанции обмотки трехфазной машины расположены так, чтобы обеспечить три напряжения, каждое на 120 ° друг от друга во времени, и в общей балансной системе , обычно все одного размера. Эти три источника напряжения могут быть соединены звездой. (Y) или дельта (∆) конфигурации.Трехфазные нагрузки также могут быть соединены звездой или звездой. дельта соединения. Соединение звездой имеет центральный узел, к которому может быть подключен нейтральный провод. быть соединены, но соединение треугольником представляет собой трехпроводную систему без узла для нейтрали. или заземление).

Для измерения мощности в 3-х фазной системе, казалось бы, необходимо использовать три ваттметра, каждый подключен к нейтрали для общего терминала, и каждый отвечает на линию к нейтрали напряжение и линейный ток. Затем можно было бы сложить мощности, указанные на каждом ваттметре.Анализ такой схемы показывает, что один ваттметр избыточен, поэтому двухваттметр Метод измерения трехфазной мощности был разработан для трехпроводных систем. Этот метод удовлетворительно, даже если нагрузки не сбалансированы. Необходимо подключить ваттметры с учетом полярности их катушек. Когда ток входит в отмеченную клемму катушки тока и положительное напряжение подключается к отмеченной клемме катушка напряжения, показание представляет собой потребляемую мощность.В этом случае алгебраическая сумма ваттметров определяет общую мощность нагрузки. В реактивных цепях может понадобиться перевернуть катушку тока одного ваттметра, чтобы получить высококлассное отклонение. Это показание считается отрицательным, когда общая мощность определяется алгебраически.

Если 3-фазная система имеет четыре провода, необходимо использовать три ваттметра, если только Известно, что система уравновешена, и поэтому ток в нейтрали не течет. провод.Для любой балансной проводной системы N необходимо использовать N − 1 ваттметры для измерения полной мощности.


Prelab

  1. Предположим, что фазное напряжение 120 В (линейное напряжение 208 В) на рис. 1.1 и что три резистора имеют значения 800 Ом. Рассчитать ожидаемые значения I 1 = I 2 = I 3 для полностью балансной схемы.
  2. Ознакомьтесь с методом двух измерителей мощности для измерения трехфазной мощности.Определите, как включить счетчики в цепи рисунков 1.1 и 1.2 для измерения мощности обеспечивается вариатором. Измерители мощности, которые мы используем, также будут считывать напряжение и ток. они измеряют, но вам нужно будет подключить DMV для измерения оставшейся фазы напряжения и линейного тока, а также для измерения дополнительных напряжений и токов просят в описании лаборатории. (Линейные напряжения: V AB , V BC , V CA . Фазные напряжения: V AN , V BN , V CN .Мощность: Вт 1 , Вт 2 . Линейные токи: I 1 , I 2 , I 3 . Фазные токи: I P1 , I P2 , I P3 . Ток нейтрали: I N ) Распечатайте эти схемы и укажите на них, где ваши ваттметры и DVM будут подключаться.
  3. При каких условиях один из ваттметров при измерении двумя ваттметрами считывать отрицательные мощности со сбалансированным источником, питающим сбалансированную нагрузку?

Измерения мощности в 3-φ системах

  1. Установите переключатели Load Rack так, чтобы все 3 сопротивления были номинально одинаковыми.Мера номиналы резисторов до эксперимента; их значения должны быть точно согласованы.
  2. Подключите трехфазную цепь звездой, как показано на рис. 1.1. Подключиться к власти счетчики и цифровые вольтметры, позволяющие измерять мощность, поступающую в нагрузку, линейные напряжения (В АВ , В ВС , и V CA ), фазные напряжения через резисторы (В , АН и др.), ток нейтрали (I N ) и линейные токи.

    Примечание. Важно контролировать ток через измерители мощности. чтобы он не превышал номинальный ток. Может наблюдаться низкая мощность когда есть большие напряжения и большие токи, если есть низкий коэффициент мощности. Обратите внимание, что все измерения в этом эксперименте относятся к переменному току. Оценить все инструменты показания для фазного напряжения источника 120В (линейное напряжение 208В между фазами). Соответственно выберите шкалы измерителя.


  3. Щит распределения напряжения расположен сбоку от скамейки.Используйте вольтметр чтобы убедиться, что напряжение между линиями составляет 208 вольт. Подключите трехфазный вариатор к щиту распределения напряжения.
  4. Тщательно отрегулируйте выходное напряжение вариатора до фазного напряжения 120 В (линейное напряжение 208 В).
  5. Не подключая выключатель нейтрали в разомкнутом положении, измерьте и запишите все токи, напряжения (линия и фаза) и питайте его различными сбалансированными нагрузками тележки нагрузки резистора. Запишите результаты в таблицу 1.1. Выключите вариак и выключите питание.

    Примечание: Измерение мощности требует измерения напряжения, тока и фазы между ними. Измеритель Fluke имеет токоизмерительные клещи, представляющие собой индуктивный датчик, который преобразует ток в напряжение для измерения прибором. Зажим имеет две шкалы настройки, и важно убедиться, что счетчик настроен на ту же шкалу, что и текущий зажим. Маленькие измерители черного ящика должны иметь свои текущие «катушки» соединения в серия со схемой.Для большинства измерений (всех в этой лабораторной работе) вам потребуется закоротить подключение входного тока к одному из подключений «катушки» напряжения. Эти счетчики включаются, когда напряжение превышает примерно 65 Вольт. Они не читают отрицательную силу (поток мощности от нагрузки к источнику). Если счетчик показывает ток и напряжение но нет мощности, то направление тока через устройство должно быть изменено на противоположное. ватт тогда показания счетчика следует считать отрицательными.

    И ток, и напряжение могут быть очень высокими, хотя рассеиваемая мощность практически отсутствует в цепи, когда они не совпадают по фазе (низкий коэффициент мощности).Следовательно, важно всегда контролируйте напряжение, ток и мощность, чтобы убедиться, что ни один из них не превышает номиналы электросчетчиков.

  6. Переведите переключатель в замкнутое положение, чтобы подключить амперметр от нейтрали цепи резистора к нейтрали трехфазного переменного тока и наблюдайте за текущим потоком. Ток должен считываться на 300 мА. (или ниже) масштаб.
  7. Измерьте все токи, напряжения и показания мощности при одинаковых настройках нагрузки тележки для нагрузки резисторов, начиная с шага 5.Запишите все измерения в таблицу 1.1. Выключите вариак и выключите питание.
  8. Подключите трехфазную цепь, как показано на рис. 1.2. Поднимите напряжение в сети до 120 В. Вольт (фазное напряжение 69,3В). Измерьте и запишите все показания тока, напряжения и мощности при одинаковых настройках сбалансированной нагрузки тележки резисторной нагрузки, начиная с шага 5.

    Примечание: Амперметров не хватит для измерения всех фаз. токи и фазные напряжения одновременно. Сначала измерьте фазные токи, затем повторно подключите для измерения фазных напряжений.


Отчет

  1. Почему мы используем 208 В для линейного напряжения по схеме «звезда», а только 120 В для линейного напряжения на нагрузке «треугольник»?
  2. Рассчитайте общую мощность нагрузки в конфигурации «звезда» (ү) и «треугольник» (Δ) при каждой уравновешивающей нагрузке из эксперимента, используя данные по току и напряжению двумя разными методами.
  3. Сведите в таблицу общую мощность нагрузки на основе расчетов из предыдущего вопроса и результатов измерений с помощью двух ваттметров. метод.Обсудите любые различия.
  4. Проверить соотношение между фазой и линейным напряжением/током в схемах конфигурации звезда (ү) и треугольник (Δ).

Вопросы для обсуждения

  1. Обсудите любые различия или сходства данных, полученных для связи Y с или без нейтрального соединения.

  2. Таблица 1.1: Спецификация подключенной нагрузки Y и Δ.

     

    Y
    без нейтрали
    Y
    с нейтралью
    Δ
    соединение
    Напряжение сети      В ab
    в вольтах              В bc
    V ca

     

     

     

    Фазное напряжение   В AN
    в вольтах В БН
    V CN
    Мощность            Вт 1
    в ваттах           Вт 2

     

     



    Линия/Фаза I 1 /I p1
    Токи I 2 /I p2
    в амперах I 3 /I p3
    И Н

     

     


     

     

     


    Резистор R A
    в омах Р Б
    Р С

     

     

     


  3. Повлияло бы на результаты, если бы ваттметр 2 был установлен для измерения сетевого тока В-В’ и обе потенциальные катушки ваттметра были выведены на линию С, а не на линию В.
  4. Покажите схему использования только одного ваттметра для измерения мощности в одной фазе электросети. сбалансированная трехфазная нагрузка.

Что такое звезда и треугольник? | Глава 1. Напряжение, ток, энергия и мощность

На предыдущей странице мы узнали, что резисторы могут быть соединены последовательно или параллельно. Иногда анализ цепи упрощается, если мы преобразуем последовательные или параллельные резисторы в один эквивалентный резистор. Однако резисторы могут быть сконфигурированы таким образом, что это не приведет к последовательному или параллельному соединению:

 

Рис. 1.Сети треугольник и звезда

 

Эти две конфигурации резисторов не могут быть сведены к одному эквивалентному сопротивлению. Их называют сетями треугольник и звезда (или Y) из-за их формы. Их также можно организовать как сети pi (π) и T . Важно признать, что с точки зрения электрического поведения дельта-сеть точно такая же, как пи-сеть, а звездообразная сеть точно такая же, как Т-сеть; они просто нарисованы по-разному.

 

Рисунок 2. Сети Pi и T (названия произошли от их внешнего вида) представляют собой альтернативные способы рисования сетей треугольник и звезда.

 

Трехфазное питание

Сети

«треугольник» и «звезда» используются в сочетании с трехфазным питанием (как вы увидите ниже, конфигурация «треугольник» также встречается в схеме мостового выпрямителя). Большинство людей привыкли к однофазному переменному току, который подается в дома, но трехфазный переменный ток широко используется в распределительных системах и для питания промышленного оборудования.Он называется «трехфазным», потому что состоит из трех синусоидальных напряжений; эти напряжения имеют одинаковую амплитуду и частоту, но они сдвинуты по фазе на 120° друг относительно друга.

Трехфазная система более эффективна по сравнению с однофазной реализацией, поскольку трехфазная система может обеспечить большую мощность относительно веса проводников. Трехфазное питание также выгодно, потому что количество мгновенной мощности, доступной из системы, является постоянным.Мгновенная мощность, отдаваемая однофазным переменным током, изменяется в зависимости от синусоидального характера напряжения питания, но при трехфазном переменном токе амплитудные изменения одного из трех напряжений уравновешиваются сдвинутыми по фазе изменениями двух других напряжений.

Конфигурации

«треугольник» и «звезда» позволяют цепи представлять равную или сбалансированную нагрузку на все три фазы. Важным отличием конфигурации «треугольник» от конфигурации «звезда» является количество узлов: в «треугольнике» три (т.т. е., по одному узлу на каждую фазу), а в звезде их четыре. Четвертый узел в звездообразной сети позволяет подключить нейтральный провод. Нейтральный провод должен быть доступен, если одна из фаз будет использоваться для питания оборудования, работающего от однофазного переменного тока.

 

Преобразование треугольника-звезды

Можно преобразовать дельта-сеть в функционально эквивалентную звездообразную сеть, а также возможно преобразовать звездообразную сеть в функционально эквивалентную дельта-сеть.«Функционально эквивалентный» означает, что общее электрическое поведение преобразованной сети идентично общему электрическому поведению исходной сети. Другими словами, если исходная сеть подключена к системе на терминалах A, B и C, мы можем удалить исходную сеть и подключить преобразованную сеть к терминалам A, B и C без изменения поведения системы.

На данный момент мы знаем, что такое преобразование треугольник-звезда, но мы не знаем, зачем кому-то нужно выполнять эти преобразования.Оказывается, преобразование дельта-сети в дельта-сеть или звезды в дельта-сеть может облегчить анализ более крупной цепи, включающей дельта- или звездообразную сеть. В следующем разделе мы рассмотрим формулы преобразования, а затем рассмотрим пример.

 

Формулы преобразования дельта-звезда

Следующие формулы позволяют рассчитать сопротивление по схеме «звезда» на основе сопротивлений по схеме «треугольник».

Для расчета сопротивлений сети треугольник из сопротивлений сети звезда мы используем следующие формулы:

 

Пример

Рассмотрим следующую схему:

 

Рис. 3.R 1 , R 2 и R 3 образуют дельта-конфигурацию

 

Выглядит довольно сложно, но проницательный читатель распознает R 1 , R 2 и R 3 как образующие дельта-конфигурацию. Теперь начинается самое интересное!

Во-первых, давайте изменим метки резисторов, чтобы мы могли напрямую использовать формулы преобразования.

 

Рисунок 4. Обновленные маркировки резисторов

 

Теперь мы можем преобразовать конфигурацию треугольника, состоящую из R AB , R AC и R BC , в конфигурацию звезды.

 

Рис. 5. Преобразование конфигурации треугольника в конфигурацию звезды

 

Используя формулы из предыдущего раздела, мы можем найти R A , R B и R C для нашей звездообразной сети.

 

Рисунок 6. R A , R B и R C для соединения звездой

 


R B и R 4 представляют собой последовательные резисторы с эквивалентным сопротивлением 20 Ом, а R C и R 5 имеют эквивалентное сопротивление 15 Ом.Эти два эквивалентных сопротивления включены параллельно, поэтому общее эквивалентное сопротивление R B , R C , R 4 и R 5 можно рассчитать и прибавить к R A . Теперь у нас есть эквивалентное сопротивление для всей группы резисторов, и, поскольку мы знаем напряжение на этом эквивалентном сопротивлении, мы можем использовать закон Ома, чтобы найти ток через R A . Этот ток позволяет нам с помощью простых, но длительных вычислений определить напряжения, показанные на рисунке 7.

 

Рисунок 7. Расчетные напряжения

 

Теперь мы можем перенести эти результаты на нашу исходную дельта-сеть, имея в виду, что эквивалентные сети будут давать одинаковые напряжения на клеммах A, B и C.

 

Рисунок 8. Напряжение на каждом резисторе

 

На рис. 8 показано напряжение на каждом резисторе, и теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы найти ток, протекающий через каждый резистор.

 

Обзор сетей Delta и Wye

Мы обсудили трехфазную сеть переменного тока и две конфигурации цепей — сеть «треугольник» и сеть «звезда», которые используются в трехфазных системах. Мы также рассмотрели роль преобразования дельта-звезда в анализе цепей.

На следующей странице мы рассмотрим электроэнергию в контексте переменного напряжения и тока.

.

0 comments on “Схема подключения оин 3 фазной сети: Схема подключения оин 1 в трехфазную сеть

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.