Otázka připojení elektrických zařízení k elektrické síti je jednou z nejnaléhavějších v oblasti elektrotechniky. Při výběru napětí často vznikají spory o to, která hodnota je správná: 380 nebo 400 voltů. Abyste tuto problematiku pochopili, je třeba se řídit státními normami a předpisy schválenými v Ruské federaci.
V souladu s GOST R 50345-2015 se používá jmenovité napětí 380/220 voltů (v třífázových a jednofázových systémech). Některé podniky a organizace však v praxi používají 400/230 voltů, což jsou však výjimky ze základního pravidla.
Je důležité si uvědomit, že rozdíl mezi 380 a 400 volty je malý a leží v rámci přípustné chyby (± 10 %). To je způsobeno přítomností technologických ztrát v elektrické síti. Při použití zařízení navrženého pro provoz na 380 voltech bude zařízení bezpečně a efektivně fungovat na 400 voltech a naopak.
Je však třeba vzít v úvahu, že některé staré elektrické přijímače nemusí splňovat požadavky tohoto napětí a mohou vyžadovat dodatečnou úpravu. Proto se před nákupem a instalací elektrického zařízení doporučuje konzultace s odborníky a seznámení se s požadavky a doporučeními GOST.
Rozdíl mezi 380 a 400 volty podle GOST
GOST 31346-2008 stanoví normy pro elektrickou energii dodávanou do průmyslových a komerčních zařízení. Tato norma definuje jmenovité (třídní) napětí elektrické sítě.
Podle GOST jsou v Rusku nejběžnějšími jmenovitými napětími 380 a 400 voltů. Hlavní rozdíl mezi nimi spočívá v mezích přípustných odchylek.
Podle GOST 31346-2008 musí být jmenovité napětí elektrické sítě v rozmezí ±10 % jmenovité hodnoty. Pro 380 voltů je tedy přípustná odchylka ±38 voltů (342–418 V) a pro 400 voltů ±40 voltů (360–440 V).
Kromě tolerancí je dalším rozdílem mezi jmenovitým napětím 380 a 400 voltů jejich použití v různých typech sítí.
380 voltů je jmenovité napětí používané v třífázových sítích s uzemněným nulovým vodičem, známých také jako čtyřvodičové sítě. Tento typ sítě se běžně používá v průmyslovém sektoru a ve většině komerčních budov.
Na druhou stranu, 400 voltů se používá v třífázových sítích se symetrickým nulovým vodičem, známých jako třívodičové sítě. Takové sítě se obvykle používají v obytných budovách, malých veřejných budovách a institucích. V tomto případě je napětí mezi jakoukoli fází a nulovým vodičem 230 voltů a napětí mezi fázemi je 400 voltů.
Rozdíl mezi 380 a 400 volty tedy spočívá v přípustných odchylkách a typech sítí, ve kterých se používají. Pro výběr správného jmenovitého napětí je důležité zohlednit požadavky GOST a specifikace vašeho zařízení.
Správná GOST pro elektrickou síť: 380 nebo 400 voltů?
Je třeba poznamenat, že otázka správného napětí není tak důležitá jako soulad používaného zařízení s normami a bezpečnostními požadavky. V elektrotechnice se používají dva hlavní standardy napětí: 380 voltů a 400 voltů. Legislativa Ruské federace v současné době nestanoví přísné požadavky týkající se používání specifického standardu napětí.
Pokud vezmeme v úvahu praktickou stránku problému, pak většina moderních zařízení je zpravidla schopna pracovat jak na 380 voltech, tak na 400 voltech. U některých typů zařízení však může být při přepínání z jednoho systému na druhý nutné použít speciální měniče napětí.
Řada odborníků navíc poznamenává, že použití 400 voltů je energeticky účinnější. V systému s napětím 380 voltů dochází k většímu úbytku napětí na vedení, což vede ke ztrátám energie. 400 voltů je stabilnější a snižuje ztráty energie.
Všichni začínající elektrikáři někdy čelí otázce, proč jsou některé elektrické panely napájeny napětím 380 V, zatímco jiné jsou jednofázové? Stručně je to vysvětleno následovně: třífázové napětí 380 V je lineární, působí mezi všemi fázemi v této síti. Napětí 220V je fázové a funguje mezi jednou ze tří fází a nulou.
Nyní se na to podíváme podrobněji.
Specifika aktuální dodávky spotřebiteli
Elektrický proud je dodáván koncovým spotřebitelům pomocí vysokonapěťového elektrického vedení. V této fázi je proud přiváděn pod vysokým napětím, a proto není vhodný pro přímé použití spotřebiteli. Aby bylo možné jej používat, musí být sníženo napětí vysokého napětí. Za tímto účelem jsou transformátory instalovány v blízkosti spotřebitelů. Jedná se o elektroinstalace, které pomáhají snížit vysokonapěťové napětí na jmenovité hodnoty. Po přeměně je elektrický proud vhodný pro domácí spotřebu.
Jednofázové napájení
U tohoto typu napájení jsou spotřebiče napájeny z nulových rozvodů nebo z jednoho z fázových vedení. Tvoří jednofázovou elektrickou síť, kde jmenovité napětí je obvyklých 220 V. Podle počtu pracovních vodičů se jednofázové sítě konvenčně dělí na:
- dvouvodičový
- třívodičový
V jednofázové dvouvodičové síti se nepoužívají fázové (L) a nulové (N) vodiče uzemnění domácích elektrických spotřebičů;
V jednofázové třívodičové síti se používají tři vodiče: fáze (L), nula (N) a uzemnění (nebo ochranné). Třetí vodič se používá k dodatečné ochraně lidí před úrazem elektrickým proudem a také elektrických spotřebičů před vyhořením. V případě zkratu fázových vodičů k pouzdru elektrických instalací vám zemnící zařízení umožňuje okamžitě vypnout napájení.
Třífázové napájení
Třífázový napájecí systém zahrnuje napájení tří fází (L1, L2, L3) a nulového pracovního vodiče (N) do ASU doma nebo do elektrického panelu bytu. Napětí mezi libovolnými fázovými vodiči je 380V. Rozvod elektroinstalace po celém objektu je proveden z rozvaděče, dle předem sestaveného schématu. Poskytuje napájení domácích elektrospotřebičů 220V nebo 380V.
Je velmi důležité správně vypočítat třífázovou síť, aby se elektrická zátěž rozložila rovnoměrně mezi všechny 3 fáze. V opačném případě existuje vysoké riziko vážného nesouososti fází, které může vést k nouzovým situacím a v některých případech k vyhoření jedné z těchto fází. Pro zajištění rovnoměrné distribuce třífázového proudu v celém domě/bytu odborníci doporučují používat elektrické kabely se 4 nebo 5 vodiči.
Vlastnosti třífázové čtyřvodičové elektrické sítě
Při použití čtyřvodičové elektroinstalace je objekt napájen elektřinou ze tří fázových vodičů a nulového vodiče. Rozvod elektrických vodičů do osvětlovacích zařízení a zásuvek se provádí z rozvodné skříně nebo elektrického panelu pomocí dvou kabelů: každý vodič má fázi a nulu pro síťové napětí 220V. Na obecně uznávaných diagramech jsou fáze označeny písmeny A, B, C.
Vlastnosti třífázové pětivodičové elektrické sítě
Třífázová pětivodičová elektrická síť se liší od předchozí verze přítomností pátého zemnicího vodiče (PE), který je určen k provádění ochranných funkcí. Nejdůležitější podmínkou také zůstává dodržení zásady rovnoměrnosti rozložení zátěže podle parametrů spotřeby energie mezi všechny fáze.
Zároveň je třeba poznamenat, že v případě třífázového napájení nebude fungovat stanovení stupně zatížení v elektrické síti pomocí známého Ohmova zákona. To je vysvětleno skutečností, že výpočty berou v úvahu faktory výkonu (cosph) a poptávky (Kdemand). V tomto případě průměrná hodnota pro městské byty cosф odpovídá rozsahu 0.90-0.93 a Kdemand – 0.8 (pokud počet připojených spotřebitelů překročí 5).
Výhody a nevýhody obou systémů
Jednofázové i třífázové napájecí systémy mají své výhody a nevýhody. Pojďme si je vyjmenovat.
Jednofázová síť 220V Vyznačuje se snadnou instalací, nízkou cenou a nižší mírou nebezpečnosti dodávaného napětí. Mezi nevýhody však patří omezená síla spotřebitelů.
Výhody použití třífázové sítě 380V jsou:
- omezení výkonu pouze průřezem vodiče;
- výrazné úspory při třífázové spotřebě;
- schopnost napájet průmyslové elektrické spotřebiče a zařízení;
- v případě výpadku proudu nebo zhoršení jeho kvality možnost přechodu z jednofázové zátěže do provozní fáze.
Nevýhody systému zahrnují: nebezpečí vyššího napětí, vysoké náklady na zařízení, omezení maximálního výkonu jednofázových zátěží.
Kdy je instalován systém 380 V a kdy 220 V?
Pokud je povoleno použití dva systémy napájení – 220V a 380V, proč se v běžných městských bytech instaluje pouze první? Odpověď je jednoduchá: při připojení spotřebitelů, jejichž výkon nepřesahuje 10 kW, se používá pouze jedna fáze. V důsledku toho je do domu dodávána jedna fáze a nulový vodič.
V případech, kdy se jedná o připojení spotřebičů s výkonem vyšším než 10 kW, se doporučuje instalovat třífázový vstup. V budovách s instalovaným zařízením, které je vybaveno třífázovými motory, je vyžadován třífázový vstup s lineárním napětím 380V. Kromě zvýšení úrovně bezpečnosti vám toto řešení umožní ušetřit na spotřebě elektrické energie a také na průřezu vodičů.
Většinou se v soukromém sektoru používá jednofázové napětí a na vstupu je namontován elektrický kabel o průřezu vodiče 4-6mm2. Jako proudový omezovač se používají jističe se jmenovitým ochranným proudem maximálně 40A.
Pokud odhadovaný výkon instalovaných spotřebičů přesáhne 15 kW, je nutné nainstalovat třífázový napájecí systém. V tomto případě je výkon distribuován napříč fázemi, což snižuje zatížení elektrického zařízení. Pro použití se doporučují měděné dráty o průřezu minimálně 10 mm2. Na třífázové napájení jsou zpravidla napojeny maloobchodní prostory, kanceláře a administrativní zařízení a průmyslové podniky.
