Napięcie sieciowe i fazowe

Jeden z typów systemów wielofazowych jest reprezentowany przez obwód składający się z trzech faz. Działają w nich sinusoidalne siły elektromotoryczne, powstające z częstotliwością synchroniczną, z jednego generatora energii i mają różnicę faz.

Faza jest rozumiana jako niezależne bloki systemu z wieloma fazami, które mają identyczne parametry prądowe względem siebie. Dlatego w polu elektrycznym detekcja fazy ma podwójną interpretację.

Po pierwsze jako wartość o oscylacjach sinusoidalnych, a po drugie jako samodzielny element w wielofazowej sieci elektrycznej. Zgodnie z ich liczbą oznaczony jest określony obwód: dwufazowy, trójfazowy, sześciofazowy itp.

Obecnie w elektroenergetyce najpopularniejsze są obwody trójfazowe. Mają całą listę zalet, które odróżniają je od ich jednofazowych i wielofazowych odpowiedników, ponieważ: po pierwsze są tańsze pod względem technologii instalacji i transportu energii elektrycznej przy najmniejszych stratach oraz koszty.

Po drugie, mają tendencję do łatwego tworzenia pola magnetycznego poruszającego się po okręgu, które jest siłą napędową silniki asynchroniczne, które są używane nie tylko w przedsiębiorstwach, ale także w życiu codziennym, na przykład w mechanizmie podnoszenia wind wysokościowych itp.

Obwody elektryczne z trzema fazami pozwalają na jednoczesne korzystanie z dwóch rodzajów napięcia z jednego źródła energii elektrycznej - liniowego i fazowego.

Rodzaje napięcia

Znajomość ich cech i właściwości operacyjnych jest niezwykle niezbędna do manipulacji w panelach elektrycznych oraz podczas pracy z urządzeniami zasilanymi napięciem 380 woltów:

1. Liniowy. Jest on określany jako prąd międzyfazowy, czyli przepływający między parą styków lub identycznymi cechami różnych faz. Jest to określone przez różnicę potencjałów pary styków fazowych.
2. Faza. Pojawia się, gdy zaciski początkowe i końcowe fazy są zamknięte. Jest również oznaczany jako prąd, który występuje, gdy jeden ze styków fazowych jest zamknięty zaciskiem zerowym. Jego wartość jest określona przez bezwzględną wartość różnicy między zaciskami z fazy a Ziemią.

Różnice

W zwykłym mieszkaniu lub w prywatnym domu z reguły istnieje tylko jednofazowa sieć 220 woltów., dlatego w zasadzie do ich panelu zasilania podłączone są dwa przewody - fazowy i zerowy, rzadziej do nich dodaje się trzeci - grunt.

Do wielopiętrowych budynków mieszkalnych z biurami, hotelami lub centrami handlowymi podłącza się jednocześnie 4 lub 5 kabli zasilających, zapewniając trzy fazy sieci 380 woltów.

Dlaczego istnieje tak twardy podział? Faktem jest, że napięcie trójfazowe po pierwsze samo wyróżnia się zwiększoną mocą, a po drugie jest szczególnie odpowiednie do zasilania specjalne wysokoobciążone silniki elektryczne typu trójfazowego, które są stosowane w fabrykach, w elektrycznych wciągarkach wind, windach ruchomych i itp.

Takie silniki po podłączeniu do sieci trójfazowej generują kilkakrotnie więcej wysiłku niż ich jednofazowe odpowiedniki o tych samych wymiarach i wadze.

Możliwe jest przeprowadzenie tego typu okablowania bez użycia profesjonalnego sprzętu i urządzeń, wystarczą zwykłe śrubokręty ze wskaźnikami.

Przy podłączaniu przewodów nie jest konieczne montowanie styku zerowego, ponieważ prawdopodobieństwo awarii jest bardzo małe, ze względu na niezamieszkany neutralny.

Ale taki schemat sieci ma również swój słaby punkt, ponieważ w liniowym schemacie instalacji jest niezwykle trudno znaleźć miejsce uszkodzenia konduktora w razie wypadku lub awarii, co może zwiększyć ryzyko ogień.

Tak więc główną różnicą między typami fazowymi i liniowymi są różne schematy łączenia przewodów uzwojeń źródła i odbiornika energii elektrycznej.

Stosunek

Wartość napięcia fazowego wynosi około 58% mocy analogu liniowego. Oznacza to, że przy normalnych parametrach pracy wartość liniowa jest stabilna i przekracza wartość fazy o 1,73 razy.

Ocena napięcia w trójfazowej sieci prądu elektrycznego odbywa się głównie według wskaźników jej składowej liniowej. Dla tego typu linii prądowych, zasilanych z podstacji, zwykle wynosi 380 woltów i jest identyczny z analogiem fazowym przy 220 V.

W sieciach czteroprzewodowych napięcie trójfazowe jest oznaczone obiema wartościami - 380/220 V. Zapewnia to możliwość zasilania urządzeń z takiej sieci, zarówno przy jednofazowym zużyciu energii elektrycznej 220 woltów, jak i mocniejszych jednostkach zaprojektowanych na prąd 380 V.

Najbardziej przystępny cenowo i wszechstronny był system trójfazowy 380/220 Vmając przewód neutralny, tzw. uziemienie. Jednostki elektryczne pracujące na jednej fazie 220 V. mogą być zasilane z napięcia sieciowego po podłączeniu do dowolnej pary zacisków fazowych.

Trójfazowe jednostki elektryczne działają tylko wtedy, gdy są jednocześnie podłączone do trzech wyjść o różnych fazach.

W takim przypadku użycie zacisku zerowego jako uziemienia nie jest konieczne, chociaż w przypadku uszkodzenia izolacji przewodów jego brak poważnie zwiększa prawdopodobieństwo porażenia prądem.

Schemat

Jednostki prądu trójfazowego mają dwa schematy podłączenia do sieci: pierwszy to „gwiazda”, drugi to „trójkąt”. W pierwszej wersji styki początkowe wszystkich trzech uzwojeń generatora są zamknięte razem w obwodzie równoległym, co podobnie jak w przypadku konwencjonalnych baterii alkalicznych nie spowoduje wzrostu mocy.

Drugi, sekwencyjny obwód do łączenia uzwojeń źródła prądu, w którym każdy kołek początkowy jest połączony z kołkiem końcowym poprzednie uzwojenie daje trzykrotny wzrost napięcia ze względu na efekt sumowania napięć w szeregu połączenie.

Ponadto te same schematy połączeń mają obciążenie w postaci silnika elektrycznego, tylko urządzenie podłączone do sieci trójfazowej zgodnie ze schematem „Gwiazda” przy prądzie 2,2 A wyprodukuje moc 2190W, a ta sama jednostka połączona „trójkątem” jest w stanie dostarczyć trzy razy więcej moc - 5570, ze względu na szeregowe połączenie cewek i wewnątrz silnika prąd sumuje się i dochodzi do 10 A.

Mając trójfazowe źródło napięcia i silniki o podobnym schemacie połączeń, możesz uzyskać wielokrotnie więcej mocy, po prostu skutecznie łącząc wszystkie jednostki.

Obliczanie napięcia sieciowego i fazowego

Sieci prądu liniowego są szeroko stosowane ze względu na ich charakterystykę mniejszej liczby urazów i łatwość prowadzenia takiego okablowania. Wszystkie urządzenia elektryczne w tym przypadku są podłączone tylko do jednego przewodu fazowego, przez który przepływa prąd, a tylko jeden jest niebezpieczny, a drugi to uziemienie.

Obliczenie takiego systemu nie jest trudne, możesz kierować się zwykłymi wzorami ze szkolnego kursu fizyki. Ponadto do pomiaru tego parametru sieci wystarczy użyj zwykłego multimetru, natomiast do odczytania połączenia fazowego będziesz musiał użyć całego systemu sprzętu.

Aby obliczyć napięcie linii, użyj wzoru Kirchhoffa:

• ∑ Ik = 0;

Równanie, które mówi, że dla każdej części obwodu elektrycznego siła prądu wynosi zero - k = 1.

I prawo Ohma:

• ja = U / R;

Korzystając z nich, możesz łatwo wykonać obliczenia dla każdej cechy określonej marki lub sieci elektrycznej.

W przypadku podzielenia układu na kilka linii może okazać się konieczne obliczenie napięcia między fazą a zerem:

• i_L = I_F;

Wartości te są zmienne i zmieniają się wraz z różnymi opcjami połączenia. Dlatego charakterystyki liniowe są identyczne z charakterystykami fazowymi.

Jednak w niektórych przypadkach konieczne jest obliczenie stosunku fazy do przewodu liniowego.

Aby to zrobić, zastosuj formułę:

• Ul = Uph ∙ √3, gdzie:

Ul - liniowa, Uph - faza. Formuła jest ważna tylko wtedy, gdy - I_L = I_F.

Gdy do układu elektrycznego dodawane są dodatkowe elementy rozdzielające, konieczne jest osobiste obliczenie dla nich napięcia fazowego. W takim przypadku wartość Uph zostaje zastąpiona danymi cyfrowymi niezależnego stempla.

Przy podłączaniu instalacji przemysłowych do sieci elektroenergetycznej może być konieczne obliczenie wartości mocy biernej trójfazowej, którą oblicza się według wzoru:

• Q = Qa + Qb + Qc;

Identyczna struktura formuły mocy czynnej:

• P = Pa + Pb + Pc;

Przykłady obliczeń: