En la vida moderna, es imposible prescindir de electrodomésticos y equipos electrónicos, cuya cantidad crece constantemente cada año. Esto conduce a un aumento en el consumo de energía de la red eléctrica existente y la necesidad de controlar sus parámetros de funcionamiento. De particular importancia es este problema en las viviendas suburbanas, donde está permitido usar 380 voltios. Por esta razón, varias opciones para conectar la electricidad trifásica en hogares privados están sujetas a una investigación seria.
Conexión monofásica y trifásica
Al aclarar las diferencias en la calidad de los dos tipos de fuente de alimentación (con conexión monofásica y trifásica) y las soluciones de circuito asociadas, se debe tener en cuenta lo siguiente:
- cuando se usa un sistema trifásico, se requiere un cable con 4 núcleos para tender la línea, con un circuito de conexión a tierra con 5 núcleos, y para un método monofásico, tres núcleos son suficientes;
Diagrama de conexión monofásica - en el primer caso, el costo de los productos de cable aumentará, así como la compra de equipos de servicio: un medidor eléctrico trifásico, máquinas y RCD son más caros que sus contrapartes monofásicas;
- La potencia consumida por la subestación aumentará notablemente, lo que se explica por el aumento significativo de las cargas en la red de 380 voltios.
Estas diferencias se tienen en cuenta al preparar un proyecto para el suministro de energía de una casa privada. También se tienen en cuenta factores importantes como la distribución de corriente y la pérdida de potencia en una carga trifásica debido a su naturaleza reactiva.
Proyecto de conexión y documentación necesaria
El proyecto de suministro de energía para una casa privada de 15 kW 3 fases incluye varias secciones, cada una de las cuales se relaciona con una determinada etapa de implementación. En la etapa preparatoria, se llevan a cabo las siguientes actividades obligatorias:
- preparación y aprobación de permisos;
- dibujo del circuito eléctrico y la elección de los consumidores para la potencia en carga reactiva;
- dividiéndolos en grupos separados.
Sin un estudio preliminar exhaustivo de todas las complejidades del proyecto, es poco probable que sea posible aprobar un conjunto de documentación de trabajo. Por lo tanto, cada una de las etapas de su preparación necesita una consideración separada.
Preparación de documentación.
El paquete de permisos se completa sobre la base de especificaciones que determinan la disposición y operación de una red trifásica. Son emitidos por representantes del Energosbyt local. Según las condiciones técnicas, se ejecutan los siguientes documentos:
- un acuerdo con un proveedor regional de electricidad;
- certificado de inspección de equipos operativos;
- una conclusión sobre la funcionalidad del circuito seleccionado para un objeto particular;
- acto de demarcación de las redes eléctricas existentes por su afiliación al balance.
Además, en esta etapa del diseño, se tienen en cuenta las características de la operación de consumidores específicos de electricidad, en particular equipos de bombeo y máquinas.
Esquema y selección de potencia
Al dibujar diagramas de conexión de electricidad trifásica en hogares privados, se deben considerar los siguientes detalles:
- Debe indicar la ruta de la tira, el tipo y las características principales del cable de cableado, así como la ubicación de los productos de cableado.
- Lo mismo se hace con respecto al equipo de protección: medidor de electricidad, máquinas de entrada y distribución, así como los RCD.
- El diagrama también indica el tipo de sistema de protección de corriente utilizado (método de cableado para conductores de PE y N), así como la necesidad de volver a tierra.
Además, se hace referencia al uso de equipos de protección adicionales, en particular un relé de monitoreo de voltaje.
El cálculo del consumo de energía en kilovatios se realiza de acuerdo con un algoritmo estándar, según el cual todos los indicadores de las cargas estimadas simplemente se suman.
Para los consumidores "reactivos" (bombas trifásicas, máquinas herramienta y otros equipos equipados con motores de inducción), se introduce un factor de corrección llamado coseno de potencia. Su valor promedio sobre cargas es 0.97-0.98.
Agrupamiento
Todos los consumidores indicados en el esquema de suministro de energía de 15 kW de la casa (enchufes y accesorios de iluminación) se dividen en grupos separados. Tal partición es muy conveniente para la reparación y mantenimiento de un sistema de suministro de energía equipado. Para el funcionamiento de cada uno de estos grupos, un interruptor de circuito separado instalado en el panel eléctrico es "responsable". Con él, si es necesario reparar, por ejemplo, puede deshabilitar solo esta rama del cableado, dejando todas las demás en condiciones de funcionamiento.
Para cada grupo, el cálculo del consumo máximo de energía se realiza por separado. En base a los datos obtenidos, se selecciona un autómata adecuado para la corriente nominal. Además, son la base para seleccionar la sección transversal de los conductores para esta rama de la red eléctrica doméstica.
Las líneas de iluminación se colocan con un cable típico con una sección transversal del núcleo de al menos 1,5 mm2, y en el cableado eléctrico para conectar las salidas será necesario aumentar este parámetro a 2,5 mm2.
Todos estos datos son necesarios para conectar el objeto de servicio al sistema de alimentación de acuerdo con los requisitos del EMP. Si está disponible, será mucho más fácil determinar la cantidad de consumibles, dispositivos de protección y otras muestras de equipos eléctricos.
Características del panel de distribución.
Un esquema de línea única de un panel de medición de 380 kW de 15 kW (como un caso especial) es la opción más común para construir esta parte del sistema de suministro de energía. Al organizarlo, se consideran las siguientes opciones de configuración, teniendo en cuenta las diferencias en las fuentes de alimentación monofásicas y trifásicas:
- El uso de disyuntores unipolares estándar y RCD como equipo de protección (uno para cada fase).
- El uso de dispositivos diferenciales de 4 polos en el circuito.
- Instalación de máquinas automáticas bipolares en el escudo, complementadas por un módulo cruzado y RCD.
- Instalación de disyuntores lineales unipolares junto con un RCD de 4 polos y un módulo transversal.
Cada una de estas opciones, si hay espacio en el escudo, es adecuada para organizar y conectar un sistema de suministro de energía trifásico completo. La elección de un conjunto específico de dispositivos de conmutación depende de las preferencias y capacidades financieras del propietario de la vivienda suburbana.
Prueba de cableado
Al final de la instalación del cableado, es obligatorio verificar la operabilidad, que se reduce a las siguientes operaciones:
- En primer lugar, uno debe "probar" los parámetros seleccionados mediante el cálculo de la potencia actual y máxima a las condiciones de funcionamiento reales de los equipos eléctricos.
- Para hacer esto, deberá encender todos los aparatos eléctricos indicados en el proyecto al mismo tiempo y verificar el cableado para la calefacción de aislamiento.
- Si los conductores están un poco calientes al tacto y las máquinas no se desconectan constantemente, podemos decir con confianza que todos los parámetros se seleccionaron correctamente y que el sistema está listo para funcionar en modo normal.
Cuando el programa de prueba está completamente agotado, proceden a la disposición final de los elementos de suministro de energía.En la etapa final, todas las conexiones de contacto en los bloques de montaje se verifican una vez más y los límites de operación del RCD y los relés de voltaje se ajustan, ajustados de acuerdo con los resultados de los procedimientos de prueba.
