Rede trifásica: cálculo de potência, diagrama de conexão

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-02 14:01

Nem toda pessoa comum entende o que são circuitos elétricos. Nos apartamentos, eles são 99% monofásicos, onde a corrente flui para o consumidor por um fio e retorna por outro (zero). Uma rede trifásica é um sistema de transmissão de corrente elétrica, que flui através de três fios com retorno um de cada vez. Aqui o fio de retorno não está sobrecarregado devido à mudança de fase da corrente. A eletricidade é gerada por um gerador acionado por um drive externo.

O aumento da carga no circuito leva a um aumento na intensidade da corrente que passa pelos enrolamentos do gerador. Como resultado, o campo magnético resiste à rotação do eixo de acionamento em maior extensão. O número de revoluções começa a diminuir e o controlador de velocidade comanda o aumento da potência do acionamento, por exemplo, fornecendo mais combustível ao motor de combustão interna. A RPM é restaurada e mais energia é gerada.

Sistema trifásico consiste em 3 circuitos com EMF de mesma frequência e um deslocamento de fase de 120°.

Recursos de conexão de energia a uma casa particular

Muitos acreditam que uma rede trifásica na casa aumenta o consumo de energia. Na verdade, o limite é definido pela organização da fonte de alimentação e é determinado por fatores:

• capacidades do provedor;
• número de consumidores;
• condição da linha e do equipamento.

Para evitar picos de energia e desequilíbrio de fase, eles devem ser carregados uniformemente. O cálculo de um sistema trifásico é aproximado, pois é impossível determinar exatamente quais dispositivos serão conectados no momento. A presença de dispositivos pulsados atualmente leva ao aumento do consumo de energia quando eles são iniciados.

O quadro de distribuição com ligação trifásica é maior do que com alimentação monofásica. As opções são possíveis com a instalação de uma pequena blindagem de entrada e o restante - feito de plástico para cada fase e para dependências.

A conexão com a rodovia é feita por via subterrânea e aérea. A preferência é dada a este último devido ao pequeno volume de trabalho, baixo custo de conexão e facilidade de reparo.

Agora é conveniente fazer uma conexão de ar usando um fio isolado autoportante (SIP). A seção transversal mínima de um núcleo de alumínio é 16 mm2, o que é mais que suficiente para uma casa particular.

SIP é fixado nos suportes e na parede da casa usando suportes de ancoragem com clipes. A ligação à linha aérea principal e ao cabo de entrada ao quadro elétrico da casa é feita com grampos perfurantes. O cabo é retiradoisolante não combustível (VVGng) e é realizado através de um tubo metálico inserido na parede.

Conexão aérea de energia trifásica em casa

Se a distância do suporte mais próximo for superior a 15 m, outro poste deve ser instalado. Isso é para reduzir cargas que causam queda ou fios quebrados.

Altura do ponto de conexão é 2,75 m ou mais.

Gabinete de distribuição elétrica

A conexão a uma rede trifásica é realizada conforme o projeto, onde os consumidores são divididos em grupos dentro da casa:

• iluminação;
• soquetes;
• aparelhos individuais de alta potência.

Algumas cargas podem ser desligadas para reparo enquanto outras estão em execução.

A potência dos consumidores é calculada para cada grupo, onde é selecionado o fio da seção transversal necessária: 1,5 mm² - para iluminação, 2,5 mm ^{2- para soquetes e até 4 mm}2 ^{- para dispositivos potentes.}

A fiação é protegida contra curto-circuito e sobrecarga por disjuntores.

Medidor elétrico

Qualquer esquema de conexão requer um medidor de eletricidade. Um medidor trifásico pode ser conectado diretamente à rede (conexão direta) ou através de um transformador de tensão (semi-indireto), onde as leituras do medidor são multiplicadas por um fator.

É importante seguir a ordem de conexão, onde os números ímpares são a potência e os pares são a carga. A cor dos fios é indicada na descrição e o diagrama é colocado na tampa traseira do dispositivo. Entrada e saída correspondenteOs medidores trifásicos são indicados por uma cor. A ordem de conexão mais comum é quando as fases começam e o último fio é zero.

Um medidor de conexão direta trifásica para a casa é normalmente classificado para até 60kW.

Antes de escolher um modelo multitarifário, a questão deve ser acordada com a empresa fornecedora de energia. Dispositivos modernos com medidores permitem calcular a tarifa de energia elétrica em função da hora do dia, registrar e registrar valores de energia ao longo do tempo.

Os indicadores de temperatura dos dispositivos são escolhidos o mais amplamente possível. Em média, eles variam de -20 a +50 °С. A vida útil dos dispositivos chega a 40 anos com um intervalo de calibração de 5-10 anos.

O medidor é conectado após o disjuntor introdutório de três ou quatro pólos.

Carga trifásica

Consumidores incluem caldeiras elétricas, motores elétricos assíncronos e outros aparelhos elétricos. A vantagem de seu uso é a distribuição uniforme da carga em cada fase. Se uma rede trifásica contiver cargas poderosas monofásicas conectadas de forma desigual, isso pode levar a um desequilíbrio de fase. Nesse caso, os dispositivos eletrônicos começam a funcionar mal e as lâmpadas de iluminação brilham fracamente.

Esquema para conectar um motor trifásico a uma rede trifásica

O funcionamento de motores elétricos trifásicos é caracterizado pelo alto desempenho e eficiência. Não requer a presença de dispositivos de partida adicionais. Para operação normal, é importante conectar o dispositivo corretamente.e siga todas as recomendações.

O esquema para conectar um motor trifásico a uma rede trifásica cria um campo magnético rotativo com três enrolamentos conectados por uma estrela ou um delta.

Cada método tem suas vantagens e desvantagens. O circuito em estrela permite que você dê partida no motor suavemente, mas sua potência é reduzida para 30%. Esta perda está ausente no circuito delta, mas no início a carga atual é muito maior.

Os motores possuem uma caixa de conexão onde estão localizados os fios do enrolamento. Se houver três deles, o circuito será conectado apenas por uma estrela. Com seis fios, o motor pode ser conectado de qualquer maneira.

Consumo de energia

Para o dono da casa, é importante saber quanta energia é consumida. Isso é fácil de calcular para todos os aparelhos elétricos. Somando toda a potência e dividindo o resultado por 1000, obtemos o consumo total, por exemplo 10 kW. Para eletrodomésticos, uma fase é suficiente. No entanto, o consumo atual aumenta significativamente em uma casa particular, onde há uma técnica poderosa. Um dispositivo pode ser responsável por 4-5 kW.

É importante planejar o consumo de energia de uma rede trifásica na fase de projeto para garantir a simetria das tensões e correntes.

Um fio de quatro fios entra na casa para três fases e um neutro. A tensão da rede elétrica é 380/220 V. Os aparelhos elétricos para 220 V são conectados entre as fases e o fio neutro. Além disso, também pode haver uma carga trifásica.

Cálculo de potênciarede trifásica é feita em partes. Em primeiro lugar, é aconselhável calcular cargas puramente trifásicas, por exemplo, uma caldeira elétrica de 15 kW e um motor assíncrono de 3 kW. A potência total será P=15 + 3=18 kW. Neste caso, a corrente I=Px1000/(√3xUxcosϕ) flui no fio de fase. Para redes elétricas domésticas cosϕ=0,95. Substituindo valores numéricos na fórmula, obtemos o valor atual I=28,79 A.

Agora as cargas monofásicas devem ser definidas. Sejam as fases P_A=1,9 kW, P_B=1,8 kW, P_C=2,2 kW. A carga mista é determinada por soma e é de 23,9 kW. A corrente máxima será I=10,53 A (fase C). Adicionando-o à corrente da carga trifásica, obtemos I_C=39,32 A. As correntes nas fases restantes serão I_B=37,4 kW, I _{A=37,88 A.}

No cálculo da potência de uma rede trifásica, é conveniente utilizar tabelas de potência, levando em consideração o tipo de conexão.

É conveniente selecionar os disjuntores e determinar as seções de fiação usando-os.

Conclusão

Quando projetada e mantida adequadamente, uma rede trifásica é ideal para uma residência particular. Ele permite distribuir uniformemente a carga entre as fases e conectar energia adicional aos consumidores elétricos, se a seção de fiação permitir.