3 Fas system Y D TN IT

(1)

ELTEKNIK 3-FAS

Y- och D-koppling samt TN- och IT-system

S N Vågdiagram 3-fas -1,500000 -1,000000 -0,500000 0,000000 0,500000 1,000000 1,500000 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 120º 120º 120º Uf1 Uf2 Uf3 Fasspänningarna 120º 120º 120º Uf1 Uf2 Uf3

Fas- och huvud spänningarna

U2-3

U3-1

U1-2

Transponering av huvud spänningarna

120º 120º 120º Uf1 Uf2 Uf3 120º 120º 120º U2-3 U3-1 U1-2 Uf3 Uf1 Uf2 Generator (Y-kopplad) N L1 L2 L3 U2-3 U1-2 U3-1

(2)

Antag att fasspänningen är 230V. V U U 199,2 2 1 230 30 cos 2 1 1 3 1 3− =   − = 199,2V utgör halva U3-1 Hela U3-1 är då 2199,2400V

Förhållandet mellan -fasspänning och -huvudspänning Huvudspänningen är 230 230 400  3 230

400  Alltså kan man skriva U₃₋₁ =U_f  3 och

3 1 3− =U U_f De allmänna formlerna är U_h =U_f  3 3 h f U U = Uf1 120º U2-3 U3-1 30º ½ U3-1

(3)

Y-kopplad last (symetrisk)

Last Y-kopplad / Stjärnkopplad Spänningarna 3 h f U U = Strömmarna f h I I = Uf N L1 L2 L3 400/230V 50Hz Uf Uf Uh Uh Uh

Generator / Transformator Last

If If If Ih Ih Ih If If If Uf Uf Uf N L1 L2 L3 Uh Uh Uh Ih Ih Ih

(4)

D-kopplad last (symetrisk)

Last

D-kopplad / Triangelkopplad / Delta

Spänningarna f h U U = Strömmarna 3 h f I I = Uf N L1 L2 L3 400/230V 50Hz Uf Uf Uh Uh Uh

Ih Ih Ih If If If If If If If If If Uf Uf L1 L2 L3 Uh Uh Uh Uf Ih Ih Ih If If If

(5)

Y-kopplad last (osymetrisk)

Vid symetrisk last är motståndet lika i samtliga 3 laster. Då ”tar” de 3 delströmmarna ut varandra, se visardiagrammet.

Vid osymetrisk last, d v s att minst 1 av de 3 faserna belastas olik de 2 andra, uppstår en ström IN i nolledaren.

När lasten är symetrisk uppstår inte någon ström i nolledaren, därför behövs ingen nolledare till symetriska 3-faslaster t ex. elpatroner, elmotorer.

N L1 L2 L3 400/230V 50Hz Uh Uh Uh

If If If I1 I2 I3 120º 120º 120º I1 I2 I3

Delströmmarna i en symetrisk last

I1 I2 I3 Transponering av delströmmarna 120º 120º 120º I1 I2 _I₃

Delströmmarna i en osymetrisk last Transponering av delströmmarna

I1

I2

I3

(6)

Distributionsnäten

TN- och IT-system

Beroende i vilken anläggning nätet skall installeras väljer man TN eller IT system. För det allmänna nätet som t ex. hemma i lägenheten eller huset, småindustrier, kontor, affär, jordbruk mm väljer man TN systemet. För tung industri finns möjlighet att tillämpa IT system.

TN systemet

Kallas även för direktjordat nät. Nätet används i den allmänna distributionen av elektrisk energi. Ett-felsprincipen gäller här. Vid ett fel ska anläggningen automatiskt frånkopplas (i detta ex. nedan, säkring löser ut).

Ett TN-system säkrar att nätet blir strömlöst då en fasledare kortsluts mot skyddsjord, nolledare eller någon annan fasledare genom att säkring på utsatt fasledare löser ut och bryter strömmen.

Ik är kortslutningsströmmen PEN L1 L2 L3 400/230V 50Hz

Generator / Transformator Las med utsatt del

PE N Säkringar Mark PEN L1 L2 L3 400/230 V 50Hz

PE

N

Säkringar

Mark Överslag/kortslutning

från fasledare till utsatt del (chassi) Utlöst säkring

Ik

(7)

IT systemet

Kallas även för indirekt jordat nät eller impedansjordat eller icke direktjordat system. Nätet används i industri där man säkerställer drift av process. Här tillämpas 2-felsprincipen. Vid ett fel (inom föreskriftens ramar) fungerar anläggningen. Vid ett andra fel ska anläggningen automatiskt frånkopplas. Skillnaden från ett TN-system är att jordtagsledaren har en impedans i serie som begränsar en ev. kortslutningsström så att säkring inte löser vid ett jordfel.

PE L1 L2 L3 400/230V 50Hz

Transformator Las med utsatt del

PE Säkringar Mark PE L1 L2 L3 400/230 V 50Hz

PE

Säkringar

Mark

1 fel (jordfel) Ger signal.

Signal PE L1 L2 L3 400/230 V 50Hz

PE

Säkringar

Mark

2 fel (jordfel+fasfel) Säkring löser.

(8)

BILAGOR

TN-system

PEN L1 L2 L3 400/230 V 50Hz

PE

N

Säkringar

Mark

Överslag/kortslutning från fasledare till utsatt del (chassi)

Utlöst säkring

(9)

IT-system

Jordfel

PE L1 L2 L3 400/230 V 50Hz

PE

Säkringar

Mark

(10)

IT-system

Fasfel mellan 2 fasledare

PE L1 L2 L3 400/230 V 50Hz

PE

Säkringar

Mark