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Distribuição de eletricidade. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fonte de alimentação

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Redes externas. A energia elétrica é fornecida a um apartamento, casa individual, vila ou casa de campo na tensão nominal de 220 V através de linhas de saída da rede de distribuição, que se originam em uma subestação transformadora (TS). A eletricidade é fornecida à subestação transformadora na maioria dos casos por corrente trifásica através de linhas de alta tensão de três fios a uma tensão de 6 a 35 kV e é desviada através de quatro fios trifásicos: fios trifásicos, o quarto - zero ou neutro. Nas cidades, as linhas são colocadas com cabos no solo, nas áreas rurais - linhas aéreas (VL). Nesse caso, os fios desencapados são montados em isoladores de porcelana ou vidro, montados em suportes de madeira, concreto armado ou metal. Se a iluminação pública for fornecida ao longo da linha aérea, outro fio ("lanterna") é colocado. Ele é montado nos suportes da linha aérea de saída, resultando em uma linha de cinco fios. A iluminação pública é conectada à "lanterna" e aos fios neutros. Para controlar a iluminação pública, um dispositivo de comutação (interruptor ou acionador magnético) é instalado e um fio "lanterna" e um dos fios de fase são conectados aos seus contatos.

Em redes elétricas de quatro fios, o fio neutro deve ser aterrado. O aterramento está sendo feito na subestação transformadora. Além disso, a cada 100-200 m ao longo da rota das linhas aéreas de saída e nos suportes finais, é feito o reaterramento do fio neutro.

Arroz. 2. Esquema para conectar os consumidores às linhas aéreas (a) e às linhas de cabo (b):

1 - subestação transformadora; 2 - fusíveis e interruptores automáticos nos fios das fases A, B e C (é proibida a instalação de dispositivos de proteção e comutação no fio neutro); 3 - predio com entrada bifásica monofásica: fase A ou B (C) e zero; 4 - edifício com entrada trifásica a quatro fios; 5 - casa geminada com ramal a três fios (entrada monofásica para cada apartamento); 6 - loop de aterramento da subestação; 7 - lâmpada de iluminação pública; 8 - aterramento repetido ao longo do percurso; 9 - linha de cabos; 10 - dispositivo de entrada (caixa de energia)

A partir de uma linha aérea de quatro ou cinco fios, que geralmente percorre uma rua rural, são feitas derivações para os consumidores, distribuindo a carga em cada fase de maneira mais ou menos uniforme. Com ramais de dois fios (monofásicos), isso é obtido alternando-os de cada fase da linha aérea. Por exemplo, uma torneira é feita da primeira fase para o primeiro consumidor, do segundo para o segundo, do terceiro para o terceiro, para o quarto - novamente do primeiro, etc. O outro fio de cada torneira de dois fios está conectado ao fio neutro da linha aérea.

Existem também ramais de três e quatro fios: às vezes os de três fios são feitos para prédios de dois apartamentos para alimentação de dois consumidores de fases diferentes com um fio neutro comum, os de quatro fios - para prédios de apartamentos, a fim de distribuir uniformemente as cargas de cada apartamento pelas fases. Quanto mais uniformemente as cargas elétricas forem distribuídas pelas fases, menor será a perda de potência.

Ramos de quatro fios também são realizados para consumidores com receptores de energia trifásica.

Receptores elétricos de corrente monofásica e trifásica. Anteriormente, a eletricidade era usada na vida cotidiana apenas para iluminação, e uma lâmpada elétrica é um receptor de energia monofásica; portanto, a corrente monofásica se espalhou entre os consumidores individuais. Tal sistema de alimentação não causou dificuldades com a introdução de aquecedores elétricos, equipamentos radioeletrônicos e eletrodomésticos, pois não afeta as propriedades de consumo desses aparelhos, sejam eles destinados a corrente monofásica ou trifásica. Outra posição com motores elétricos. O mais simples em design, simples em operação e o mais difundido em termos de aplicação em condições de produção, os motores assíncronos trifásicos não podem operar eficientemente com uma corrente monofásica. Portanto, em aspiradores elétricos domésticos, máquinas de lavar, refrigeradores de compressão, várias máquinas de cozinha, bem como em ferramentas elétricas, são utilizados motores elétricos monofásicos. Deve-se admitir que, em primeiro lugar, são mais complicados que os trifásicos e, em segundo lugar, são menos econômicos. À medida que a potência dos motores elétricos monofásicos aumenta, suas desvantagens em relação aos motores trifásicos tornam-se cada vez mais perceptíveis. Assim, com potência de 1,3 kW, os motores elétricos monofásicos são tão volumosos que seu uso no dia a dia se torna difícil. Essa potência passou a ser considerada o limite dos eletrodomésticos (com exceção dos fogões elétricos de chão). Além disso, a fiação de apartamentos em prédios antigos não é adequada para ligar aparelhos elétricos com potência superior a 1,3 kW.

Para intensificar o trabalho em lotes subsidiários pessoais, jardins coletivos e pomares, havia a necessidade de máquinas eletrificadas mais potentes e ferramentas com motores elétricos trifásicos.

Sistemas de distribuição. Entre qualquer par de fios de fase existe uma tensão linear ou de interfase, e entre qualquer fase e fase zero. Sob condições normais de operação, a tensão da linha é 1,73 vezes a tensão da fase. Portanto, se a tensão linear é de 380 V, a tensão da fase é de 220 V. Costuma-se caracterizar as redes elétricas trifásicas pelo valor da tensão linear, mas para redes que atendem diretamente à população, o valor da fase tensão é dada após a tensão linear, ou seja, um sistema trifásico de quatro fios com uma tensão de linha de 380 V denota 380/220 V.

Um sistema trifásico de 380/220 V com neutro aterrado tornou-se predominante, mas outros sistemas também podem ser encontrados: um trifásico de 220 V com neutro não aterrado (isolado) sem fio neutro ou monofásico de três fios 2x220 V com um fio central aterrado.

Em um sistema trifásico sem fio neutro, os receptores monofásicos são conectados a qualquer par de fios de fase, distribuindo uniformemente as cargas pelas fases; trifásico - para fios trifásicos. Um choque elétrico no caso de uma falha de isolamento com um neutro isolado é menos provável do que com um aterrado, mas é mais difícil encontrar a falha.

Um sistema monofásico 2x220 V é usado em pequenos assentamentos (cerca de uma dúzia de casas). As ramificações de dois fios são realizadas para os consumidores - do aterrado e de um dos fios não aterrados. Ao mesmo tempo, um número igual de consumidores está tentando ser conectado a cada um dos fios não aterrados. Com esse sistema, os receptores trifásicos não são usados.

Acontece que ao usar um sistema de 380/220 V, surgem dificuldades com o fornecimento de corrente trifásica aos consumidores, por exemplo, se um grupo de consumidores localizado longe de uma linha aérea de quatro fios tiver um ramal comum do fio neutro e não de todas as fases, mas apenas de uma ou duas.

Autor: Bannikov E.A.

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