Suministro eléctrico trifásico a la vivienda. ¿En qué se diferencia la tensión trifásica de la monofásica? Características y tipos de enchufes trifásicos

Hoy en día, no podemos prescindir de un sistema de suministro de energía bien pensado y de alta calidad. Si, al comprar un apartamento, este problema no lo resuelve el propietario de la propiedad, sino una empresa constructora, entonces existe la opción de suministrar electricidad a una casa privada. El apartamento ya cuenta con alimentación monofásica y esta tensión es suficiente allí. Sin embargo, en el sector privado, una red trifásica puede resultar bastante relevante. En este artículo te contamos qué red eléctrica es mejor: trifásica o monofásica, así como cómo suministrar 380 Voltios a una casa particular según la ley y qué documentos se necesitan para ello.

Ventajas y desventajas de un sistema de suministro de energía trifásico.

No es ningún secreto que el suministro de energía trifásico a una casa privada es cada vez más relevante, y esto no solo se debe al nivel de voltaje. Veamos todas las ventajas de 380 Voltios y aquí hay una lista de ellas:

Conectando los más habituales en la vida cotidiana y en la producción con un rotor de jaula de ardilla. Cuando se conectan a un circuito monofásico, se pierden potencia, par y eficiencia. Después de todo, originalmente fueron diseñados para tres fases. El uso de este tipo de máquinas eléctricas en una casa privada puede ser necesario al instalar una máquina rectificadora, taladradora o para trabajar la madera y otros tipos de equipos. Un propietario que tenga las habilidades para operar dicho equipo siempre encontrará un uso para él. Una bomba potente siempre es útil en la casa de campo, por lo que utilizar 380 voltios tampoco vendrá mal aquí.
Al conectar tres fases, el propietario de una casa privada recibe, en general, tres redes monofásicas independientes a la vez, de las que puede disponer a su discreción. Para hacer esto, para obtener un voltaje monofásico de 220 voltios, es necesario conectar un cable a la fase y el otro a cero. Se llamará fase. El voltaje entre dos fases es de 380 Voltios y se llama lineal. Puede leer más sobre el voltaje de fase y de línea en el artículo:.
En caso de avería o emergencia en una subestación de distribución, pueden quemarse una o incluso dos fases. Al mismo tiempo, el propietario de una casa particular trifásica tendrá al menos iluminación y frigorífico funcionando. Hay que recordar que para los motores trifásicos el funcionamiento en dos fases conllevará su inevitable avería.

Tenga en cuenta que aquí también hay trampas. Se necesita una red trifásica si la potencia de una red monofásica no es suficiente. E incluso si una sola fase no es suficiente, no hay necesidad de apresurarse a conectar tres fases, es mejor aclarar la posibilidad de una red monofásica: este procedimiento es mucho más simple que combinar y conectar tres fases.

Se deben conectar trifásicos si es necesario alimentar trifásicos que no pueden funcionar en modo monofásico, o si se utilizan una gran cantidad de aparatos y equipos eléctricos simultáneamente, por ejemplo, si en la casa hay un hogar grande o algunos Se ha establecido la producción a pequeña escala.

También cabe señalar varias otras desventajas del sistema de suministro de energía trifásico. Una de las desventajas es la necesidad de cada una de las fases. El segundo inconveniente es la gran dificultad para conectar, adquirir otro blindaje, dispositivos de protección, etc. El tercer inconveniente es un gran peligro desde el punto de vista de una descarga eléctrica, ya que en la casa no solo habrá una tensión monofásica de 220 V, sino también una tensión lineal de 380 V.

Como puede ver, las ventajas de alimentar al consumidor desde una red de 380 voltios no siempre son obvias. Ahora vale la pena averiguar qué documentos se necesitan para conectar una red trifásica. De esto es de lo que hablaremos ahora.

Cómo conectar tres fases.

Por supuesto, antes de pasar al aspecto técnico del problema y directamente a la conexión, es necesario ponerse en contacto con la empresa proveedora de electricidad en esta región en particular. Para ello, el cliente debe comprender claramente y estar de acuerdo con los siguientes puntos:

Potencia de red.
Tipo de contador y tarifa. Puede ser un contador de tarifa múltiple o de tarifa única.
Número de fases (en este caso 3).
Diagrama de conexión.
Una organización sumamente necesaria para proteger a las personas de la corriente eléctrica en caso de avería o deterioro de la resistencia de aislamiento.

¡Importante!¡La ley prohíbe la autoconexión a la red eléctrica! El procedimiento de conexión y organización del suministro eléctrico debe ser realizado por personal altamente calificado. Para conectar una casa particular a una red trifásica es necesario que esté completamente desenergizada, y también está prohibido hacerlo sin servicio de energía.

Los proveedores cumplen requisitos y reglas claras. Por lo tanto, si la distancia desde una casa privada hasta las redes de 380 voltios, que suelen pasar por postes, es de más de 300 metros dentro de la ciudad (500 fuera de la ciudad), entonces para instalar la electricidad también tendrás que pagar.

También es importante señalar que muchas veces es necesario proporcionar información sobre el estado del cableado eléctrico de la vivienda antes de realizar la conexión. Si la casa tiene cableado eléctrico antiguo, entonces existe una alta probabilidad de que los representantes de las redes eléctricas no solo no den permiso para conectar tres fases, sino que también reduzcan al mínimo el límite en una red monofásica por razones de seguridad. ya que el cableado no puede soportar una carga pesada.

La siguiente cuestión clave a la hora de conectar una casa a una red de 380 voltios será la energía que el consumidor tomará de la red.

Hay tres grados:

primero, no más de 16 kW;
el segundo - de 16 a 50 kW.
el tercero - de 50 a 160 kW.

Por supuesto, es mejor organizar el suministro de energía con reserva de energía, sobre todo porque el aumento en el número de dispositivos que funcionan con este tipo de energía sigue siendo evidente. Sin embargo, el coste de este sistema será mayor.

También es importante tener en cuenta el límite de potencia: la mayoría de las veces se asignan hasta 15 kW para el consumidor medio. Y en este caso, todo depende del estado de las redes eléctricas, de la potencia del transformador en la subestación transformadora o subestación transformadora. Si la potencia es pequeña, entonces la organización proveedora distribuye aproximadamente la potencia a las casas y por encima de esta potencia es imposible conectar, especialmente tres fases. En este caso, para conectar tres fases del límite de potencia requerido, se necesita un transformador separado; este es un procedimiento más complicado, ya que necesita comprar una subestación transformadora de paquete y conectarla a una red de alto voltaje de 6 (10) kilovoltios. Por lo tanto, el consumidor medio tiene que contentarse con un cierto límite de potencia de una red monofásica.

La lista de documentos necesarios para conectar 380 Voltios (además de la propia solicitud) incluye:

Identificación.
Número de identificación del contribuyente respetuoso de la ley.
Documentación de título de local residencial o no residencial (en caso de conectar un garaje).
Plano residencial completo aprobado (si está disponible).

Se hace una copia de estos documentos y se envía al proveedor de electricidad de la empresa. Sin embargo, también se requiere verificación con los originales.

Algunos proveedores también pueden solicitar documentos adicionales, por si acaso, también deberás llevarlos contigo:

Información sobre energía y una lista de todos los equipos eléctricos disponibles en una casa particular, garaje o casa de campo. Dependiendo de hacia dónde deba conducirse la electricidad trifásica. Si la conexión se realiza a una zona que no cuenta con equipos eléctricos, entonces habrá que indicar sus tipos y potencias estimadas.
Información sobre su potencia máxima.
Tiempo aproximado de puesta en servicio de la vivienda, si aún no es un inmueble residencial.

Instalar contadores multitarifa es muy rentable, ya que si no utilizas dispositivos potentes durante las horas pico, puedes ahorrar significativamente. Por ejemplo, por la noche el coste de la electricidad es varias veces más barato que durante el día.

Procedimiento para dar de alta un contador multitarifa:

Elaboración de solicitud solicitando la instalación de un medidor eléctrico.
Obtención de las especificaciones técnicas de este contador, que deberá adquirirse si la empresa suministradora de electricidad no dispone de este equipo. A menudo, ellos mismos brindan servicios no solo de conexión, sino también de venta de dispositivos de medición.
Adquisición también.
Llamar a un representante de la empresa suministradora de energía para comprobar que el contador está conectado correctamente, así como su estanqueidad.
Realizar cambios en el convenio o redactar uno nuevo, al organizar una nueva conexión de tres fases.
Obtención de permiso para conectar 380 Voltios.

Por cierto, también existe la opción de convertir el voltaje monofásico en trifásico. Puedes obtener más información siguiendo el enlace.

Las características nominales de los disyuntores deben corresponder completamente a la carga conectada a ellos. No hay potencia indicada en las máquinas, sólo se indica en la caja el voltaje y la corriente para la que está diseñada. Hablamos de esto en un artículo aparte.

En cuanto a la parte técnica, es decir, conectar una tensión trifásica a una casa privada, es mejor confiar este asunto a especialistas, porque Sin experiencia y habilidades, será casi imposible realizar las tres fases por tu cuenta.

Los sistemas de suministro de energía trifásicos utilizan enchufes y tomas de corriente diferentes a los domésticos. También se están desarrollando calderas eléctricas y máquinas especialmente potentes para tensión trifásica. Para suministrar electricidad en forma delta, se utilizan 4 cables: tres fases (A, B, C) y tierra de protección (PE).

En el caso de un circuito en estrella, se agrega un cable neutro o neutro - N. Para mejorar la protección contra descargas eléctricas, cada conector de fase está equipado con cables neutros, junto con un cable de tierra. Los estándares para la designación de colores del cableado trifásico son los siguientes: negro, rojo y marrón se utilizan para las fases. , para puesta a tierra- verde con una franja amarilla y, para neutral, azul.

Características y tipos de enchufes trifásicos.

Cada fabricante produce sus propias versiones de enchufes y tomas. Por lo tanto, estos elementos deben adquirirse al mismo tiempo, de lo contrario las piezas de diferentes fabricantes no encajarán. Se comercializan dos tipos de conectores eléctricos trifásicos:

Conexión de una toma y un enchufe trifásicos

En enchufes domésticos monofásicos Se utilizan dos cables: fase y cero (neutro). Los trifásicos se conectan con cuatro cables, cuyo diámetro debe ser de al menos 2,5 mm. Si la carga supera los 10 kW, el diámetro de los cables de alimentación debe ser de al menos 6 mm. Delante del enchufe se instala un disyuntor tripolar con una corriente de funcionamiento de 40 amperios. Y para proteger contra fugas de corriente, se utilizan dispositivos de corriente residual (RCD).

Antes de conectar los conectores de alimentación, corte el suministro eléctrico. Las fases A, B y C están conectadas a los contactos L 1, L 2 y L 3, respectivamente. El orden de conexión determina en qué dirección girará el rotor de un motor trifásico. Es necesario abrir el enchufe, insertar el cable y conectar los cables de la forma más segura posible a los terminales correspondientes: negro (L 1) - a A, rojo (L 2) - a B y marrón (L 3) - al terminal C. El cable neutro se conecta al contacto N y la conexión a tierra, al P. E. Las conexiones correctas se verifican con una sonda.

Después de esto, asegure el cable dentro del enchufe. Para equipos estacionarios, necesitará una conexión a tierra continua, que se coloca con un cable de cobre trenzado de color verde y amarillo. La sección transversal debe ser igual o ligeramente mayor que la del cable principal. No debe haber dispositivos de desconexión en el circuito. La conexión a tierra ayuda a prevenir descargas eléctricas peligrosas si se rompe el aislamiento dentro del dispositivo. enchufe debe fijarse firmemente a la superficie con tacos o tornillos.

Para realizar la conexión, desmonte el enchufe, inserte el cable procedente del dispositivo en la carcasa y conecte los cables a las clavijas. Luego fije el cable en el cuerpo del enchufe y móntelo.

Una toma de 380 voltios se conecta a una red trifásica a través de un disyuntor automático y dispositivos de corriente residual. Las reglas de seguridad eléctrica prohíben la instalación de dispositivos de conmutación en los circuitos neutro y de puesta a tierra. Cada fase tiene su propio RCD, por lo que necesitarás tres de estos dispositivos. La corriente de funcionamiento debe ser de 30 miliamperios. A un valor más bajo, se producirán falsas alarmas y a una corriente más alta, la protección contra fugas será insuficiente. Los dispositivos de corriente residual están conectados estrictamente entre la máquina y el enchufe.

Recuerde las reglas de seguridad eléctrica. Todo el trabajo debe realizarse con el suministro de voltaje desconectado. A 380 voltios existe un mayor riesgo de sufrir una descarga eléctrica.

En una casa particular, apartamento, casa de campo, es decir, en condiciones domésticas, el voltaje monofásico estándar más común es 220 voltios, que se obtiene conectando al consumidor a una fase y un conductor neutro. Esta tensión se denomina tensión de fase, su generador es principalmente un transformador de potencia de 6 kV/380 V instalado en la subestación de distribución que abastece al consumidor determinado. A veces, especialmente en una casa particular, es necesario arrancar y operar un motor trifásico asíncrono diseñado para 380 voltios. Existen esquemas que permiten conectar este motor a una red monofásica de 220 V, pero en este caso se pierde mucho la potencia de la máquina eléctrica asíncrona. En consecuencia, surge la pregunta de cómo obtener 380 voltios de 220 voltios en casa para un funcionamiento eficiente del motor eléctrico.

¿Qué es importante saber?

En una red trifásica, las tres fases tienen un desplazamiento de 120 grados. Si fuera necesario convertir 220 voltios trifásicos a 380 V, o 220 V monofásicos a lo mismo, pero con un voltaje de 380 V, esto se puede hacer de manera muy simple usando un transformador elevador convencional. En este problema, es necesario no solo aumentar el voltaje, sino obtener una red trifásica completa a partir de una monofásica.

Hay tres formas principales en las que se puede realizar esta manipulación:

utilizando un convertidor electrónico (inversor);
conectando dos fases adicionales;
debido al uso de un transformador trifásico, pero la potencia aún es reducida.

Antes de convertir el voltaje de la red, debe considerar si es posible conectar el motor a una red monofásica estándar sin pérdida de energía. Primero hay que mirar las placas del propio motor, algunas de ellas están diseñadas para ambos voltajes, como se muestra en la primera foto. Sólo necesitas un condensador para arrancar.

La segunda placa muestra que la máquina está diseñada exclusivamente para conexión en estrella de devanados y una tensión de 380 Voltios:

Por supuesto, es posible desmontar el motor y encontrar los extremos de los devanados, pero esto ya es problemático. Detengámonos con más detalle en la creación de una red trifásica de alta calidad de 380 V a partir de 220.

Métodos para obtener 380 V a partir de 220.

Transformador de voltage

Este dispositivo es más conocido como inversor y consta de varios bloques. Para empezar, el dispositivo rectifica esta tensión monofásica y luego la invierte en una tensión alterna de una frecuencia determinada. En este caso, puede haber cualquier número de fases desplazadas en un cierto grado, pero de manera óptima para el funcionamiento de equipos eléctricos estándar generalmente aceptados son tres y, en consecuencia, su desplazamiento es de 120 grados. Hacer un dispositivo tan complejo en casa es muy problemático, por lo que se recomienda simplemente comprarlo; además, el mercado para estos productos está muy desarrollado.

Aquí está el diagrama esquemático del inversor:

Y así es como se ve en el edificio de la fábrica:

A menudo, estos dispositivos no solo convierten voltaje monofásico en trifásico, sino que también protegen los motores eléctricos contra sobrecargas, cortocircuitos y sobrecalentamiento.

Método trifásico

Este método debe acordarse con Energonadzor o la empresa proveedora de energía eléctrica, ya que para ello es necesario conectar dos fases adicionales del panel, que se encuentran en cada piso de los edificios de apartamentos.

Aquí la pregunta no es cómo convertir el voltaje monofásico, sino cómo conectarlo, y para esto solo necesitas un alargador trifásico, y si todo se hace legalmente, entonces un medidor.

Transformador trifásico

Para convertir 220 voltios en 380 voltios, necesita un transformador trifásico de la potencia requerida para el voltaje de uno de los devanados de 220 V y el otro de 380 V. La mayoría de las veces, ya tienen devanados conectados en estrella o triángulo. Después de eso, el voltaje de la red se conecta directamente a dos fases del devanado en el lado inferior y al tercer terminal a través de un condensador. La capacitancia del condensador se calcula a partir de la relación de 7 μF por cada 100 W de potencia. La tensión nominal del condensador debe ser de al menos 400 voltios. Un dispositivo de este tipo no se puede conectar sin carga. En este caso, seguirá habiendo una disminución tanto en la potencia como en la eficiencia del motor. Si el convertidor se fabrica con un motor eléctrico en lugar de un transformador, entonces la salida tendrá tensión trifásica, pero su valor será el mismo que en la red, es decir, 220 V.

Entonces, ¿por qué algunos paneles eléctricos reciben un voltaje de 380 V y otros, 220 V? ¿Por qué algunos consumidores tienen tensión trifásica y otros monofásica? Hubo un momento en el que me hice estas preguntas y busqué respuestas para ellas. Ahora te lo contaré de forma popular, sin las fórmulas y diagramas que abundan en los libros de texto.

En otras palabras. Si una fase se acerca al consumidor, entonces el consumidor se llama monofásico y su tensión de alimentación será de 220 V (fase). Si hablan de tensión trifásica, entonces siempre estamos hablando de una tensión de 380 V (lineal). ¿A quién le importa? Más detalles a continuación.

¿En qué se diferencian tres fases de una?

En ambos tipos de potencia existe un conductor neutro de trabajo (CERO). Me refiero a la conexión a tierra de protección, este es un tema amplio. En relación con cero en las tres fases, el voltaje es de 220 voltios. Pero en relación entre sí estas tres fases, tienen 380 Voltios.

Tensiones en un sistema trifásico.

Esto sucede porque los voltajes (con carga activa y corriente) en los cables trifásicos difieren en un tercio del ciclo, es decir a 120°.

Puede leer más en el libro de texto de ingeniería eléctrica sobre voltaje y corriente en una red trifásica, así como ver diagramas vectoriales.

Resulta que si tenemos tensión trifásica, entonces tenemos tensiones trifásicas de 220 V cada una. Y los consumidores monofásicos (y hay casi el 100% en nuestros hogares) se pueden conectar a cualquier fase y a cero. Solo es necesario hacer esto de tal manera que el consumo en cada fase sea aproximadamente el mismo; de lo contrario, es posible un desequilibrio de fases.

Además, la fase demasiado cargada será difícil y resultará ofensivo que otros estén "descansando")

Ventajas y desventajas

Ambos sistemas de energía tienen sus pros y sus contras, que cambian de lugar o se vuelven insignificantes cuando la potencia supera el umbral de 10 kW. Intentaré enumerar.

Red monofásica 220 V, ventajas

Sencillez
Baratura
Por debajo de voltaje peligroso

Red monofásica 220 V, contras.

Poder de consumo limitado

Red trifásica 380 V, ventajas

La potencia está limitada únicamente por la sección transversal del cable.
Ahorro con consumo trifásico
Fuente de alimentación para equipos industriales.
Posibilidad de cambiar una carga monofásica a una fase “buena” en caso de deterioro de la calidad o corte de energía.

Red trifásica 380 V, contras.

Equipos más caros
Tensión más peligrosa
Limita la potencia máxima de cargas monofásicas.

¿Cuándo es 380 y cuándo es 220?

Entonces, ¿por qué tenemos un voltaje de 220 V en nuestros apartamentos y no de 380? El hecho es que, por regla general, los consumidores con una potencia inferior a 10 kW están conectados a una fase. Esto significa que se introducen en la casa una fase y un conductor neutro (cero). Esto es exactamente lo que ocurre en el 99% de los apartamentos y casas.

Cuadro eléctrico monofásico de la vivienda. La máquina derecha es introductoria, luego pasa por las habitaciones. ¿Quién puede encontrar errores en la foto? Aunque este escudo es un gran error...

Sin embargo, si planea consumir más de 10 kW, entonces es mejor una entrada trifásica. Y si tiene un equipo con fuente de alimentación trifásica (que contiene), le recomiendo encarecidamente introducir en la casa una entrada trifásica con un voltaje lineal de 380 V. Esto ahorrará en la sección transversal del cable, en la seguridad y en electricidad.

A pesar de que existen formas de conectar una carga trifásica a una red monofásica, tales modificaciones reducen drásticamente la eficiencia de los motores y, a veces, en igualdad de condiciones, puede pagar 2 veces más por 220 V que por 380.

El voltaje monofásico se utiliza en el sector privado, donde el consumo de energía, por regla general, no supera los 10 kW. En este caso, se utiliza en la entrada un cable con hilos con una sección transversal de 4-6 mm². El consumo de corriente está limitado por el disyuntor de entrada, cuya corriente de protección nominal no supera los 40 A.

Ya he hablado sobre la elección de un disyuntor. Y sobre la elección de la sección del cable -. También hay acalorados debates sobre cuestiones.

Pero si la potencia del consumidor es de 15 kW o más, entonces se debe utilizar energía trifásica. Incluso si en este edificio no hay consumidores trifásicos, por ejemplo motores eléctricos. En este caso, la potencia se divide en fases y el equipo eléctrico (cable de entrada, conmutación) no soporta la misma carga que si se tomara la misma potencia de una fase.

Por ejemplo, 15 kW equivalen a unos 70 A para una fase; se necesita un cable de cobre con una sección transversal de al menos 10 mm². El coste de un cable con tales núcleos será significativo. Pero nunca he visto disyuntores monofásicos (unipolares) con una corriente superior a 63 A en un carril DIN.

Por lo tanto, en oficinas, tiendas y especialmente en empresas, solo se utiliza energía trifásica. Y, en consecuencia, los contadores trifásicos, que vienen en conexión directa y en conexión por transformador (con transformadores de corriente).

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Y en la entrada (frente al mostrador) se encuentran aproximadamente las siguientes “casillas”:

Entrada trifásica. Máquina de introducción frente al mostrador.

Una desventaja significativa de la entrada trifásica. y (anotado anteriormente) – limitación de la potencia de cargas monofásicas. Por ejemplo, la potencia asignada de voltaje trifásico es de 15 kW. Esto significa que para cada fase, un máximo de 5 kW. Esto significa que la corriente máxima en cada fase no supera los 22 A (prácticamente 25). Y hay que girar, repartiendo la carga.

Espero que ahora quede claro qué son el voltaje trifásico de 380 V y el voltaje monofásico de 220 V.

Circuitos en estrella y triángulo en una red trifásica.

Existen varias variaciones para conectar una carga con un voltaje de funcionamiento de 220 y 380 voltios a una red trifásica. Estos patrones se llaman "Estrella" y "Triángulo".

Cuando la carga está diseñada para un voltaje de 220V, se conecta a una red trifásica según el circuito “Estrella”, es decir, al voltaje de fase. En este caso, todos los grupos de carga se distribuyen de modo que las potencias en las fases sean aproximadamente iguales. Los ceros de todos los grupos están conectados entre sí y conectados al cable neutro de la entrada trifásica.

Todos nuestros apartamentos y casas con entrada monofásica están conectados a "Zvezda", otro ejemplo es la conexión de elementos calefactores en potentes y.

Cuando la carga tiene un voltaje de 380V, se enciende según el circuito “Triángulo”, es decir, a voltaje lineal. Esta distribución de fases es más típica de motores eléctricos y otras cargas donde las tres partes de la carga pertenecen a un solo dispositivo.

Sistema de distribución de energía

Inicialmente, la tensión es siempre trifásica. Por "inicialmente" me refiero a un generador en una central eléctrica (térmica, de gas, nuclear), desde el cual se suministra un voltaje de muchos miles de voltios a los transformadores reductores, que forman varias etapas de voltaje. El último transformador reduce el voltaje a un nivel de 0,4 kV y lo suministra a los consumidores finales: usted y yo, edificios de apartamentos y el sector residencial privado.

A continuación, se suministra voltaje al transformador de segunda etapa TP2, en cuya salida el voltaje del usuario final es de 0,4 kV (380 V). La potencia de los transformadores TP2 es de cientos a miles de kW. Desde TP2 nos suministramos voltaje: a varios edificios de apartamentos, al sector privado, etc.

El circuito se simplifica, puede haber varios pasos, el voltaje y la potencia pueden ser diferentes, pero la esencia no cambia. Solo hay un voltaje final para los consumidores: 380 V.