Volba mezi jedním třífázovým stabilizátorem a třemi jednofázovými stabilizátory vzniká, když je k domu nebo chatě připojena třífázová napájecí síť s napětím 380 V, která umožňuje připojení čtyř vodičů k jednomu bloku: třífázové a jedna nula (neutrální).
Podrobně se podíváme na výhody a nevýhody dvou nejběžnějších možností ochrany domu se vstupní sítí 380 V a dále budeme analyzovat vlastnosti použití stabilizátorů speciální konfigurace – 3 v 1.
- Různé možnosti elektrické ochrany zařízení v celém domě
- Tři jednofázové stabilizátory napětí 220 V pro domácnost
- Jeden jednofázový stabilizátor napětí 220 V pro domácnost
- Třífázový stabilizátor napětí 380 V pro domácnost
- Jeden jednofázový stabilizátor konfigurace 3v1
Různé možnosti elektrické ochrany zařízení v celém domě
Nejdůležitější technickou charakteristikou při výběru stabilizátoru napětí pro venkovský dům nebo chatu je jeho vstupní napájecí napětí, které je určeno použitým napájecím systémem – jednofázovým nebo třífázovým.
Jedinou možností stabilizace napětí v jednofázové síti je použití jednofázových stabilizátorů se jmenovitým výstupním napětím 220/230 V.
V třífázových sítích lze pro korekci napětí zvolit jednu ze tří metod:
- použití třífázového stabilizátoru se vstupním a výstupním jmenovitým napětím 380 (400) V;
- instalace tří jednofázových stabilizátorů napětí jako hlavních se samostatným zařízením pro každou fázi napájení nebo jednoho stabilizátoru jednofázového – ke stabilizaci napájecího napětí některých jednofázových elektrických spotřebičů připojených k jedné fázi;
- použití stabilizátoru s konfigurací 3:1 (tři v jednom), určeného pro třífázové vstupní napětí a poskytujícího jednofázové výstupní napětí (3:1 – poměr počtu fází mezi vstupem a výstupem ).
Zvažme výhody a nevýhody výše uvedených možností, stejně jako vhodnost použití každé z nich.
Tři jednofázové stabilizátory napětí 220 V pro domácnost
Tato metoda zahrnuje připojení samostatného jednofázového stabilizátoru pro stabilizaci napětí pro každou fázi sítě.
Mezi výhody této možnosti patří:
- nižší náklady na tři jednofázová zařízení ve srovnání s jedním třífázovým stabilizátorem (není k dispozici u všech výrobců);
- zvýšená odolnost proti poruchám v napájení (vzhledem k nezávislosti stabilizátorů na sobě: porucha v samostatné fázi nebo porucha jednoho ze zařízení neovlivní funkci ostatních dvou fází a stav stabilizátorů nainstalované na nich);
- možnost individuálního výběru výkonu, typu a nastavení stabilizátoru pro každou fázi s přihlédnutím k povaze a výkonu z ní dodávané zátěže;
- úspora místa díky menším rozměrům jednofázových stabilizátorů ve srovnání s třífázovými analogy.
Nevýhody použití tří jednofázových stabilizátorů:
- neschopnost připojit třífázové spotřebiče;
- nedostatek monitorování a indikace schopné zobrazit parametry třífázového napájecího systému jako celku;
- nedostatek kontroly nad rovnoměrností zatížení na každé fázi (existuje vysoká pravděpodobnost fázové nerovnováhy).
Fázová nerovnováha – provozní režim třífázové sítě, ve kterém je jedna z napájecích fází vystavena zátěži větší, než je její jmenovitá hodnota, což může vést k přehřátí jejího vinutí, spuštění ochranné automatiky a také k extrémnímu zvýšení v napětí na zbývajících nedotížených fázích.
Možnost použití tří jednofázových stabilizátorů v třífázové síti výrazně sníží finanční náklady, ale je nepřijatelné, pokud je v domě alespoň jeden třífázový elektrický spotřebič. Toto řešení lze použít pouze v případě jednofázové zátěže, rovnoměrně rozložené mezi tři vstupní fáze a za předpokladu, že nejsou k dispozici žádné úkoly pro monitorování celkového stavu napájecí sítě.
Jeden jednofázový stabilizátor napětí 220 V pro domácnost
V třífázové síti lze jeden jednofázový stabilizátor použít jak pro lokální napájení jednoho nebo více jednofázových elektrických spotřebičů sdružených ve skupině (k tomuto účelu jsou vhodné nízkopříkonové stabilizátory), tak pro centralizovanou stabilizaci napětí samostatné fáze (je potřeba výkonnější zařízení).
V prvním případě je stabilizátor zapojen mezi běžnou elektrickou zásuvku (220/230 V) a spotřebiče, které potřebují ochranu. Ve druhém by měl být stabilizátor připojen k fázi, která dodává prioritní jednofázovou zátěž, to znamená zařízení, jejichž provoz přímo závisí na kvalitě elektřiny, například: kotle na vytápění, čerpadla, bezpečnostní a požární systémy, počítač a telekomunikační zařízení, moderní spotřební elektronika.
Použití jednoho jednofázového stabilizátoru v třífázové síti je cenově nejvýhodnější varianta, ale ochrana se bude týkat pouze určitých elektrických spotřebičů, což nedovolí, aby byla považována za kompletní. Navíc prioritní zátěže seskupené na jedné fázi mohou vést k fázové nesymetrii v napájecím systému.
Třífázový stabilizátor napětí 380 V pro domácnost
K řešení problému organizace vysoce kvalitního napájení různých zátěží v sítích 380 (400) V se často používá třífázový stabilizátor.
Výhody použití jednoho třífázového stabilizátoru:
- možnost napájení jednofázových i třífázových zátěží;
- strukturální integrita – provedení monoblok;
- kontrola rozbití, nevyváženosti a rotace fáze – parametr, který je zvláště důležitý při připojování symetrických zátěží, například třífázových elektrických pohonů;
- jednoduchost spínání silových obvodů – připojení se provádí přes jednu svorkovnici.
Nevýhody použití třífázových zařízení:
- vyšší náklady – ve většině případů je nákup tří jednofázových stabilizátorů výrazně levnější;
- velké celkové rozměry a hmotnost, omezující volbu umístění a instalaci stabilizátorů;
- nestabilita třífázového stabilizátoru při přerušeních v jedné z fází. Konstrukce moderních třífázových stabilizátorů obsahuje speciální jednotku odpovědnou za konzistenci lineárních a fázových napětí sítě. Pokud tedy napětí na kterékoli vstupní fázi zmizí, dojde k ochrannému vypnutí stabilizátoru, který odbude napětí celého domu.
Použití třífázového stabilizátoru je nevyhnutelné, pokud existuje alespoň jedna třífázová zátěž. Pokud žádný nemáte, vystačíte si se třemi jednofázovými stabilizátory. Při výběru této možnosti byste však měli pochopit, že pokud v budoucnu bude stále potřeba připojit třífázový elektrický spotřebič, jednofázové stabilizátory budou zbytečné a budete muset utratit peníze za třífázový model.
Jeden jednofázový stabilizátor konfigurace 3v1
Zvláštností zařízení tohoto typu je, že jsou určeny k napájení z třífázové sítě, ale zároveň mají jednofázové výstupní napětí.
Hlavní výhody stabilizátorů v konfiguraci „tři v jednom“:
- symetrické rozložení výkonu jednofázové zátěže napříč všemi fázemi napájení, eliminující možnost nesouososti fází sítě ve jmenovitém režimu činnosti stabilizátoru;
- jediné pouzdro a plné ovládání systému napájení (podobně jako třífázový stabilizátor).
Nevýhodou těchto zařízení je citlivost na odpojení jedné z fází příchozí sítě, podobně jako u třífázového stabilizátoru, a také nemožnost připojit třífázové spotřebiče.
Stabilizátor „3:1“ umožňuje připojit jednofázovou zátěž do třífázové sítě, jejíž výkon přesahuje výkon jednotlivé fáze této sítě – s možností se třemi jednofázovými nebo jednou třífázovou sítí. fázový stabilizátor, to není možné!
Příkladem modelů s třífázovým vstupem a jednofázovým výstupem jsou stabilizátory Shtil řady InStab IS3106RT, IS3108RT IS3110RT, IS3115RT a IS3120RT (výkon dle názvu – 6, 8, 10, 15 a 20 kVA) . Tyto výrobky mají ideální parametry výstupního napětí (čistá „sinusovka“, minimální odchylka od jmenovité hodnoty) a jsou vhodné pro práci s libovolnými jednofázovými elektrospotřebiči pro domácí i průmyslové použití.
Dávejte pozor!
Při přepnutí z nominálního režimu na bypass poskytuje stabilizátor Stihl v konfiguraci 3:1 napájení pouze přes fázi A, což může vést k nevyváženosti fází sítě. Proto se zapínání bypassu nedoporučuje, pokud je zátěž větší než 1/3 jmenovitého výkonu zařízení.
S celou řadou invertorových stabilizátorů napětí pro domácnost se můžete seznámit kliknutím na odkaz:
Invertorové stabilizátory napětí “Calm” pro domácnost.
Při instalaci elektrického vedení v soukromém domě nebo venkovském domě uživatelé často tvrdí, že třífázový typ napájení je mnohem lepší než jednofázový, protože lze připojit více elektrických zařízení. Mnoho odborníků na toto téma argumentuje a nalézá kladné i záporné stránky třífázového elektrického vedení.
V našem článku budeme analyzovat výhody a nevýhody použití třífázové a jednofázové sítě v soukromém domě a také určíme, ve kterých případech je potřeba třífázová.
- Vlastnosti jednofázové sítě
- Výhody jednofázového zapojení
- Vlastnosti třífázové sítě
- Výhody třífázového zapojení
- Nevýhody třífázového vstupu
- Výkon
Vlastnosti jednofázové sítě
Každá chata či rekreační obec i bytový dům jsou před uvedením do provozu připojeny k místní elektrické síti, která je třífázová. Dále je jedna ze tří fází nebo všechny tři fáze přiděleny konkrétnímu spotřebiteli (pozemek s domem nebo bytem). Pojďme pochopit, jaké jsou tyto dva typy elektrického vedení.
V bytech nebo venkovských domech je napájení spotřebitelů zpravidla poskytováno prostřednictvím jednofázové sítě o výkonu 5 kW. V tomto případě je do domu zaveden elektrický obvod sestávající ze tří vodičů: fáze (L), nula (N) a ochranná (PE) nebo uzemnění. Proud teče ke spotřebiteli přes fázový vodič a vrací se přes nulový vodič. Ochranný vodič slouží k zabránění úrazu elektrickým proudem.
Výhody jednofázového zapojení
Zvažme výhody jednofázového připojení.
| Výhody | popis |
| Lehká instalace | Jak bylo uvedeno výše, jednofázová síť má pouze tři vodiče. Instalace jednofázové sítě proto není tak obtížná jako instalace třífázového vedení. |
|---|---|
| Nízké náklady | Jednofázová elektrická síť vyžaduje levnější komponenty: jednofázové jističe, RCD, napěťová relé atd. |
Pokud jde o nevýhody jednofázového zapojení, můžeme vyzdvihnout pouze jeho nízký výkon a nemožnost napájet třífázové spotřebiče.
Vlastnosti třífázové sítě
Třífázová síť se ve většině případů nachází ve výrobě a je určena pro provoz velkých třífázových spotřebičů, které mají elektromotory a jsou navrženy pro napájení 380 V. V souladu s tím vám tato verze elektrické sítě v každodenním životě umožňuje k napájení třífázové zátěže, například varné desky nebo trouby, jejíž výkon může být více než 5 kW.
V případě třífázového zapojení je střídavý proud přiváděn přes tři fázové vodiče (L1, L2 a L3) a vrací se přes nulový vodič (N). K dispozici je také zemnící vodič (PE). V tomto případě je mezi každou fází a nulou napětí 220 V a mezi fázemi prochází 380 V.
V třífázové síti je nutné rozložit zátěž proporcionálně, čímž se eliminuje fázové nesymetrie. Pokud je například příkon 15 kW, pak každá fáze bude mít 5 kW, resp.
Dávejte pozor!
Fázová nerovnováha je asymetrie proudů a napětí, ke které dochází z různých důvodů. Nejčastěji je to způsobeno nesprávným rozložením zátěže. Například když jedna nebo dvě fáze jsou provozovány s nadměrně vysokým zatížením a třetí fáze má minimální spotřebu.
Výhody třífázového zapojení
Všimněme si hlavních výhod třífázové sítě.
| Výhody | popis |
| Univerzální použití | Do třífázové sítě lze připojit jak jednofázové zátěže (220 V), tak elektrické instalace na síťové napětí (380 V) – obráběcí stroje, svářečky a další specializovaná elektrická zařízení vysokého výkonu. |
|---|---|
| Připojení velkého množství elektrických spotřebičů | Vyšší výstupní výkon – od 15 kW, což umožňuje připojení velkého množství elektrospotřebičů. |
| Racionální rozdělení fází | Pro velkou domácnost je zavedení třífázové sítě do soukromého domu racionálnější. Vzhledem k tomu, že existuje výběr distribuce 3 fází mezi místnostmi nebo spotřebiči v domě. Jednu fázi můžete použít například pro domácí elektroinstalaci, druhou pro výkonné domácí spotřebiče a třetí pro technické místnosti. |
Nevýhody třífázového vstupu
Třífázové zapojení má také své značné nevýhody. Pojďme se na ně podívat blíže.
| Omezení | popis |
| Rovnoměrné rozložení zátěže mezi fázemi | Aby se zabránilo fázové nesymetrii, je nutné rovnoměrně rozdělit jednofázové spotřebiče do tří fází. Proto při navrhování třífázového elektrického vedení v soukromém domě je třeba věnovat velkou pozornost správnému rozložení zátěže. |
|---|---|
| Omezení výkonu pro jednofázové zátěže. | Pokud je například přidělený výkon na dům 15 kW, pak bude mít každá fáze 5 kW s maximálním proudem ne větším než 22 A. V tomto případě nastane problém s připojením výkonnější jednofázové zátěže. |
| Vysoká cena | Položení třífázové sítě uvnitř domu bude mnohem dražší než jednofázové. Použití kabelů a vodičů s velkým počtem žil (každá fáze musí být vedena samostatným kabelem), instalace modernizovanějšího elektrického panelu, třífázového měřiče, jističů a také speciálních ochranných zařízení – vše to ovlivní konečné náklady. |
| Síťové napětí klesá | Někteří uživatelé se domnívají, že pokud jedna z fází odezní, můžete volně používat další dvě. Ale v tomto případě mohou být snadno přetíženy. Pro bezpečné přepínání fází budete potřebovat elektronický spínač. |
| Vlastnosti připojení spotřebitelů s třífázovými motory | Pro připojení spotřebičů s třífázovými motory budete potřebovat speciální zařízení pro nalezení správného natočení fáze (fázování). Pravda, toto sfázování je nutné při zapojení dodržet pouze na samotném motoru. |
Výkon
Obě možnosti napájení jsou bezpečné pouze při splnění všech nezbytných požadavků na instalaci.
V soukromém sektoru si uživatel zpravidla může vybrat, který typ elektrické sítě je pro něj vhodnější. Existuje však hlavní určující faktor – maximální povolený výkon, který je uveden v technických specifikacích pro připojení domu k elektrické síti. Pokud má například SNT omezení výkonu 5 kW (ze samotného SNT nebo napájecích sítí), pak je regulováno výhradně pro jednu fázi. Zpravidla se to dělá proto, aby bylo snazší rozdělit všechny domy SNT do 3 fází (například u 300 pozemků je každá fáze rozdělena mezi 100 domů), s jistotou, že žádný z těchto domů nebude schopen spotřebovat více než 5 kW a přetížení jakékoli fázově posunuté, což způsobuje nerovnováhu.
Třífázová síť umožňuje získat tři fáze, ale každá s výkonem 5 kW, což ztrojnásobí schopnosti (celkem 15 kW), a opět platí, že každá fáze zůstane omezena na spotřebu maximálně 5 kW, což nebude umožnit konkrétnímu domu způsobit nerovnováhu.
Vzhledem ke všem pozitivním a negativním aspektům třífázové sítě je její instalace v domě nezbytná pouze v případech, kdy je plánováno připojení:
- velký počet jednofázových spotřebitelů;
- výkonné třífázové zátěže (například topná zařízení nebo varné desky);
- třífázové elektrické nářadí (například pro organizaci dílny v domě).
Pokud mluvíme o elektrické ochraně, pak pro třífázové i jednofázové sítě mnoho uživatelů instaluje stabilizátory napětí, které chrání zátěž před nestabilním síťovým napětím. To platí zejména pro soukromé domy, chaty a chaty, kde se často nachází nekvalitní síťové napětí. Stabilizátor napětí se stává nedílnou součástí domácího elektrického systému jako vstupní jistič, RCD nebo elektroměr.
