Typy připojení: jednofázové, dvoufázové, třífázové | Elektrické topení

V současné době se typy připojení liší počtem fází: jedna, dvě nebo tři. Odtud názvy typů připojení:

jednofázový;
dvoufázový;
třífázový.

Jednofázové připojení poskytuje nejjednodušší způsob připojení ohřívače ke zdroji energie: jeden ze dvou vodičů vycházejících z jádra ohřívače je napájen fází, druhý vodič je dodáván s nulou nebo, jak se říká, „nula“. “ (obr. 1).

Obrázek 1. Jednofázové zapojení.

Jednofázový typ připojení je široce používán v typické elektrické síti, kde je napětí 220 – 240 voltů, a v jiných sítích, které mají následující hodnoty napětí: 12, 24, 36, 48, 60 a 110 voltů.

Obrázek 2 ukazuje schéma připojení k jednofázovému napájecímu zdroji.

Obrázek 2. Schéma jednofázového zapojení.

Vzhledem k tomu, že ohřívač nemá vlastní polaritu, může být fáze přivedena na kterýkoli z vodičů. Tato skutečnost poukazuje na výhody použití tohoto typu připojení: jednoduchost a univerzálnost.

Používá se také dvoufázové připojení pomocí dvou vodičů vycházejících z ohřívače. Avšak tam, kde je „nula“ napájena v jednofázovém zapojení, je druhá fáze napájena ve dvoufázovém zapojení (obr. 3). Tento typ připojení tedy nevyžaduje nulový vodič.

Obrázek 3. Dvoufázové připojení.

Dvoufázové připojení se používá v energetických sítích, jejichž napětí se pohybuje mezi 380 – 400 volty.

Obrázek 4 ukazuje schéma připojení k dvoufázovému napájecímu zdroji. Jak již bylo řečeno dříve, tento typ zapojení nemá oproti jednofázovému žádné vizuální a designové změny.

Obrázek 4. Schéma dvoufázového zapojení.

Výhodou tohoto typu zapojení je možnost získat větší výkon z topného tělesa. Zvyšování výkonu má negativní dopad na spolehlivost a životnost ohřívače – to je jediná nevýhoda použití dvoufázového zapojení

Třífázové zapojení lze realizovat dvěma způsoby. Obrázek 5 ukazuje dvě schémata třífázového zapojení: hvězda a trojúhelník.

Obrázek 5. Schémata třífázového zapojení.

Rozdíl mezi těmito obvody spočívá pouze v charakteristickém napájecím napětí, které bude přiváděno do ohřívače: buď fázové 220 voltů nebo lineární 380 voltů do zdroje energie. Fáze budou mít stejný proud, bez ohledu na to, jaký obvod je zvolen.

Třífázové zapojení do hvězdy je znázorněno na obrázku 6.

Obrázek 6. Třífázové zapojení do hvězdy.

Zapojení do hvězdy vyžaduje přítomnost nulového vodiče, který je pro vizuální rozdíl modrý. Je možné nepoužívat nulový vodič, pokud jeho přítomnost v obvodu nezajistil klient. Důrazně však nedoporučujeme používat zapojení do hvězdy bez použití neutrálního kontaktu.

Obrázek 7 ukazuje princip zapojení do hvězdy.

Obrázek 7. Princip hvězdicového zapojení.

Pokud má ohřívač kontakty místo vodičů pro připojení, pak výrobce označí nulové kontakty modře, jak je znázorněno na obrázku 8, 9.

Obrázek 8. Hvězdicové zapojení bez vodičů v ohřívači.

Obrázek 9. Připojení suchého topného tělesa podle hvězdicového okruhu.

Výhodou třífázového zapojení do hvězdy je, že zvyšuje spolehlivost a životnost použitého ohřívače. Tato skutečnost se vysvětluje použitím fázového napětí, které je 220 -240 voltů, a také použitím rezistoru v obvodu s vyšším průřezem. Nevýhodou tohoto schématu je druhá strana výhody – při použití fázového napětí nejsou indikátory napájení tak vysoké jako při použití jiného schématu připojení – trojúhelníkového.

Třífázové trojúhelníkové zapojení je znázorněno na obrázku 10.

Obrázek 10. Třífázové zapojení do trojúhelníku.

Zapojení do trojúhelníku se používá při práci se síťovým napětím asi 380 voltů. Proto každá sekce topného okruhu přijímá dvě fáze, což se liší od zapojení do hvězdy, kde je pouze jedna fáze pro každou sekci okruhu.

Trojúhelníkové zapojení, které je považováno za klasické, má 3 vodiče, ke kterým jsou napájeny tři fáze. Toto schéma zapojení nezajišťuje přítomnost nulového vodiče. Obrázky 11 a 12 znázorňují principy připojení topného tělesa a suchého topného tělesa podle trojúhelníkového diagramu.

Obrázek 11. Princip trojúhelníkového spojení.

Obrázek 12. Připojení suchého topného tělesa podle trojúhelníkového schématu.

Výhodou tohoto schématu zapojení jsou vyšší hodnoty výkonu ve srovnání s hvězdicovým schématem a také pohodlnější zapojení bez použití zbytečných vodičů. Jedinou nevýhodou tohoto schématu je nevýhoda použití vysokého napětí, které sníží životnost ohřívače.

Uzemnění má zabránit pracovním úrazům a uzemnění je určeno k vyrovnání potenciálů v obvodu – tyto pojmy by neměly být považovány za synonyma.

Zařízení musí být zpočátku uzemněno, což vyžadují bezpečnostní předpisy, tím menší je riziko nehody (obr. 13). Výjimkou jsou ohřívače bez kovového pláště, které nevyžadují uzemnění.