Fontos:
0. Ez az alábbi kis rövid írás csak egy általános műveltséget adó tájékoztató.
1. Laikus vagyok, lehet nem is jól tudom, sőt!
2. Ami nagyon fontos! Ne szereljed a villanyhálózatot, főleg ne építsél ki, ne kössél be bojlert, meg bármit is, bízd a villanyszerelői feladatokat szakembere! Ezen múlik, a te, vagy a szeretted élete, ez nem játék! Ha ezen spórolsz, vagy ezt félvállról veszed, akkor felelőtlen vagy!
A színkódok az európai szabvány szerint:
barna / fekete / szürke → fázis (L)
kék → nulla (N)
zöld-sárga → védőföld (PE)
Az erőművi generátor:
Az erőművi generátornak a fordulatszáma 3000 RPM (fordulat per perc), ebből adódik az 50 Hz. Ha sokkal sokkal gyorsabban forogna a generátor, akkor szétesne, ezért használnak 50, néhol 60 Hz-et, mert kb. ez az optimális.
Magyarországon 230V a háztartási feszültség effektív értéke háztartásbeli hálózatban, ami azt jelenti, hogy feszültség 0 és kb. 325 V csúcsfeszültség között ingadozik és másodpercenként 50-szer megváltozik az iránya is.
Az erőművi generátorban 3 tekercs van, amelyek egymáshoz képest 120 fokban eltolva helyezkednek el egymástól.
Ez a három tekercs egymáshoz vagy csillag, vagy delta kapcsolásban van kiépítve, de első körben, hogy érthető legyen, most még képzeld el úgy, hogy három különálló tekercsről van szó.
A tekercsekben pedig így egymáshoz viszonyítva 120 fok fázisban indukálódik az áram. A három feszültség összege minden pillanatban nulla.
A három fázist három különálló vezetékpárban jut el a fogyasztóhoz. A fázispár egyik vezetékét általában a transzformátornál is lekötik a földre, így válik belőle nulla vezeték, így a rendszer kiszámítható és biztonságosan lekapcsolható hiba esetén.
Van mindig még egy harmadik, fölvezeték is, de a földelést ettől függetlenül a fogyasztónál, vagyis a háznál, lakásnál is ki kell építeni!
Ha csak a szolgáltató földelésére hagyatkoznánk, akkor az hiba esetén veszélyes lehetne, mert a hosszú vezetéken a föld, illetve egy föld nem megbízható. A helyi földelés ellenben gyors hibalevezetést biztosít, segíti a FI-relé működését, és csökkenti az érintési feszültséget. A régi áramkörökben még nem használtak Fi-relét (áram-védőkapcsolót), és ma még nem kötelező, de annak kéne lennie! Ne spórolj rajta, építtesd be! Ugyanakkor fontos megemlíteni, ha van Fi-relé, az sem azt jelenti, hogy nem üthet agyon az áram! Egyrészt azért, mert nem biztos, hogy a föld felé zárod az áramkört, másrészt pedig egyáltalán nem biztos, hogy úgy fog a Fi-relé működni, ahogy kéne.
Fontos, hogy a nulla vezeték alapvetően nem kellene hogy rázzon, de mégis megtörténhet, sőt, minden vezeték potenciálisan veszélyes, és így is kell hozzájuk viszonyulni:
Például, ha épp folyik áram (pl. megy egy készülék), akkor a nulla vezetéken is folyik áram, és ha ekkor megfogsz egy földelt valamit, akkor megrázhat, vagy ha a nulla valahol meg van szakadva vagy rosszul van bekötve, akkor kifejezetten életveszélyes lehet az érintése.
Régebbi hálózatokban a nulla (N) és föld (PE) egyben van (PEN). Ha ennél hiba van, az komoly veszély, mert a fémházak is feszültség alá kerülhetnek!
PEN szétválasztás: Erről hamarosan.
Most térjünk vissza a fázisokhoz! Tehát, a generátor által termelt elektromosság, három külön érpáron (+ földelések), jut el a fogyasztókhoz, amelyekben a feszültségingadozás három lépcsőben, 120 fokban van eltolva egymáshoz képest.
Ez egyrészt olyan, mintha három külön áramforrásunk lenne, és hogy ne egyet terheljünk, ezért elosztjuk a feladatokat a három között. Pl., egy lakótelep esetében, egy átlagos lakásban általában csak egy fázist visznek be, és a lakások között történik a fázisok elosztása, azaz az egyik lakásba az egyik fázist, a másikba a másikat, a harmadikba a harmadikat viszik be.
Ha komolyabb fogyasztók, például elektromos főzőlap, is vannak egy lakásba, házba, akkor több fázist is bevihetnek, hogy elosszák a terhelést. Pl. ha van 3 fázis (L1, L2, L3) a lakásban, akkor:
mosógép → egyik fázis
sütő → másik fázis
konnektorok → harmadik fázis
Ipari áram? 400 V? Ez kicsit megtévesztő..
Valójában úgy működik, hogy a nagyobb teljesítményű ipari gépek hasonló felépítésűek, mint az erőműben a generátor. Első körben képzeljük el úgy, hogy három külön tekercs van például egy ipari forgómotorban! Ekkor mindenképpen három fázisra van szükség, és minden fázis külön megy a különálló tekercsekre. Ugyanakkor van még egy trükk. A nullás vezetéket elhagyják, és a három fázist egybe kötik be, így egymáshoz képest lesz a feszültség, illetve a mágneses tér 400V. Ráadásul így csak a három fázisvezetéket kell csatlakoztatni, miközben biztosított a nagy teljesítmény.
A háromfázisú berendezéseknél:
Általában csillag (Y) elrendezésről beszélünk, ha a tekercsek egyik vége össze van kötve (közös pont), ami lehet, hogy nincs kivezetve, vagy ritkábban nullára kötve, és delta (Δ) elrendezésről is beszélhetünk, ha a tekercsek körbe vannak kötve, és nincs közös pont.
A lakás hálózata:
A szolgáltató vezetéke mielőtt bemegy a lakásba, a villanyórába megy. A villanyóra méri a lakás, ház fogyasztását, és ez alapján számláz a szolgáltató. Ezután, a modernebb lakásokban van egy főkapcsoló, van egy főbiztositó, majd a lakáselosztó biztosító táblán a konnektorok, a világítás, a sütő, a mosógép áramköreinek a kismegszakítói következnek. Ezeknek a szerepe az, hogyha túl nagy a fogyasztás, vagy ha rövidzár történik valahol a rendszerben, vagy túl sok fogyasztót használsz egyszerre, tehát, ha túl nagy az áramerősség a vezetékben, akkor megszakítják a kapcsolatot.
Ezután a modern rendszerekben vannak még úgynevezett Fi-relék, azaz hibaárammérő kapcsolók vagy áram-védőkapcsolók. Ez figyeli mennyi áram megy be a fázison, és mennyi ki a nullán. Ha a különbség meghaladja a 30mA-t, akkor lekapcsol, mert az azt jelenti, hogy a föld felé ment el ennyi áram, ami oka lehet szivárgás, földzárlat, vagy áramütés. A Fi-relén van egy test gomb, amit időnként illik megnyomni, tesztelve ezzel azt, hogy működik.
Most általános adatokat írok, a gyakorlatban egyedi eltérések vannak.
Nagyobb teherbírású áramkörben vastagabb vezetéket kell használni.
Világítás-kör:
Általában a vezeték átmérő 1,5 mm² -10A biztosíték, 10 *230=2300W
Konnektor-kör:
2,5 mm² , 16A , max. 3700W Tehát a konnektor nem bír el mindent egyszerre, a lakás üzemeltetése közben erre figyelni kell.
Sütő-kör:
4 mm² -20-25A
Fővezeték:
6 mm² 25-32A
A vezetékek terhelhetősége függ a hossztól, attól, hogy falban, vagy levegőben vannak, illetve, hogy hány vezeték van együtt, mivel hő termelődik bennük, és nem mindegy ez mennyire tud eltávozni.
Ha pedig hosszú a vezeték, akkor lehet azért kell vastagabbat használni, mert a hossza miatt, pl. 30 méter, már nagy a feszültségesés.
