Фазови токове и напрежения. Какво е линейно и фазово напрежение. Разликата между линейното напрежение и фазовото напрежение

В жилищно електрическо оборудване жилищни сгради, както и в частния сектор се използват трифазни и еднофазни мрежи. Първоначално електрическа мрежаидва от трифазна централа, а най-често до жилищни сградиЗахранването е свързано към трифазна мрежа. Освен това има разклонения на отделни фази. Този метод се използва за създаване на най-ефективно предаване електрически токот електроцентралата до местоназначението, както и за намаляване на загубите по време на транспортиране.

Това може да изглежда изненадващо, но помислете, че сумата от трите фази винаги е нула и ще разберете, че това наистина е възможно. Ще видите как Електрическа енергияповтаря своя „цикъл“. В едно домакинство това се случва 50 или 60 пъти за една секунда. Ако изместим леко множество синусоиди, ние наричаме всяка отделна „фаза“.

В простия модел по-горе това показва това електрическа енергиясе повишава до стойност от 170 волта и след това се връща към нула и обръща полярността до - 170 волта. Действителната мощност, която можем да получим от това, е 120 волта, защото използваме RMS измерване на мощността по маршрута.

За да определите броя на фазите във вашия апартамент, просто отворете разпределителното табло, разположено на кацане, или директно в апартамента, и вижте колко кабела влизат в апартамента. Ако мрежата е еднофазна, тогава ще има 2 проводника -. Друг възможен трети проводник е заземяване.

Трифазните мрежи в апартаментите се използват рядко, в случаите на свързване на стари електрически печки с три фази или мощни товари под формата на циркулярен трион или отоплителни уреди. Броят на фазите също може да се определи от входното напрежение. В 1-фазна мрежа напрежението е 220 волта, в 3-фазна мрежа между фаза и нула също е 220 волта, между 2 фази е 380 волта.

Тази идеална форма на вълната е на теория, разбира се, защото реалността е такава преходни процеси, хармоници, индуктори, капацитивен ефект, всички те вършат работата си, за да изкривят формата на вълната. Формата на вълната по-горе е една фаза и е силата, която имате домакинство. Мощността се увеличава и се връща на нула и така нататък, но това не става най-добра гледкамощност за предаване на дълги разстояния. Инженерите са открили, че можем да получим повече мощност от генератор, ако той е разделен на три фази.

Защо 3-фазната система за захранване, която използваме днес?

Както можете да видите по-долу, трите фази създават почти постоянен поток от енергия.

Трифазните генератори имат бобини на 120 градуса една от друга, така че е съвсем естествено генераторите да генерират трифазна мощност. Първият променлив ток беше еднофазна мощност. Иполит Пикси разработи първия генератор променлив ток, но ранните изобретатели са имали проблеми да разберат как да използват мощността, която създава, защото мощността ще анулира всеки цикъл. Направиха го толкова бързо, че светлините изглеждаха постоянно включени.

Разлики

Ако не вземем предвид разликата в броя на мрежовите проводници и схемата на свързване, тогава можем да определим някои други характеристики, които имат трифазните и еднофазните мрежи.

Кога трифазна мрежазахранване, фазовият дисбаланс е възможен поради неравномерно разпределение на фазите на натоварване. На една фаза може да се свърже мощен нагревател или печка, както и телевизор и пералня. Тогава възниква този отрицателен ефект, придружен от асиметрия на напреженията и токовете във фазите, което води до неизправности домакински уреди. За да се предотвратят подобни фактори, е необходимо предварително да се разпредели натоварването между фазите, преди да се полагат проводниците на електрическата мрежа.
Трифазната мрежа изисква повече кабели, проводници и ключове, което означава пари в бройНе можете да спестите твърде много.
Еднофазни възможности домакинска мрежаМощността е значително по-малка от трифазната. Ако планирате да използвате няколко мощни консуматора и домакински уреди, електрически инструменти, тогава е за предпочитане да осигурите трифазно захранване на къщата или апартамента.
Основното предимство на 3-фазната мрежа е ниският спад на напрежението в сравнение с 1-фазна мрежа, при условие че мощността е същата. Това може да се обясни с факта, че в трифазна мрежа токът във фазовия проводник е три пъти по-малък, отколкото в еднофазна мрежа, а в проводника изобщо няма ток.

Фазово и линейно напрежение в трифазни вериги

Те използваха трансформатори, които можеха да променят напрежението при предаване на дълги разстояния. Уилям Стенли усъвършенства полезен трансформатор, когато запали Great Barrington. Решението на този проблем беше многофазното електричество. Произходът на многофазното захранване не е ясен, тъй като е писано в Европа, откакто Никола Тесла е получил най-голямото числокредити днес за многофазни, но той не беше единственият привърженик на многофазните системи по това време.

Това постави началото на няколко години подобрения. В Германия имаме четирипроводна мрежа, състояща се от три външни проводника и един нулев проводник. Между външния проводник и нулевия проводник има напрежение от 230 волта, а между двата външни проводника има по 400 волта. Генериране на трифазно променливо напрежение.

Предимства на 1-фазна мрежа

Основното предимство е рентабилността на използването му. Такива мрежи използват трижилни кабели, в сравнение с петжилни кабели в трифазни мрежи. За да защитите оборудването в еднофазни мрежи, трябва да имате еднополюсни защитни прекъсвачи, докато в 3-фазни мрежи не можете без триполюсни прекъсвачи.

В генераторите, където се генерира ток, има три намотки, изместени на 120 градуса. Във всяка от тези бобини, по време на работа на генератора, ан AC напрежение. Следователно всяко от тези променливи напрежения има фазово изместване от 120 градуса в сравнение с предишното.

Краищата на всяка намотка излизат от генератора под формата на струна. Буквите също са последвани от числото 1 или числото показва дали е началото или края на реда. Усуканите са свързани заедно. Едната е различна между две вериги, които се използват и за трифазни токови консуматори: верига звезда и връзка триъгълник.

В това отношение размерите на защитните устройства също ще се различават значително. Дори на един електрическа машинаВече има спестяване на два модула. А по отношение на размерите е около 36 мм, което значително ще се отрази при поставянето на машините. И по време на монтажа спестяването на място ще бъде повече от 100 mm.

Трифазни и еднофазни мрежи за частен дом

Потреблението на електроенергия от населението непрекъснато нараства. В средата на миналия век в частните домове имаше сравнително малко домакински уреди. Днес картината е съвсем различна в това отношение. Битовите потребители на енергия в частните домове се умножават главоломно. Следователно във вашата частна собственост вече няма въпрос кои захранващи мрежи да изберете за свързване. Най-често в частни сгради се инсталират трифазни електрически мрежи и се изоставя еднофазна мрежа.

След това свързване остават три проводника за предаване на енергия, които се наричат външни проводници. Между външния проводник и нулевия проводник има 230 волта. Между двата външни проводника има 400 волта. Напрежението между двата външни проводника е три пъти напрежението между външния проводник и нулевия проводник.

Точката на свързване също се нарича звезда. Към него може да се свърже неутрален проводник. При звездна връзка се получават следните принципи. При свързване звезда токовете в проводниците са толкова големи, колкото токовете в струните. От друга страна, напрежението в проводниците е три пъти по-голямо, отколкото във веригите.

Но заслужава ли си една трифазна мрежа такава превъзходна инсталация? Много хора вярват, че чрез свързване на три фази ще бъде възможно да се използват голям брой устройства. Но това не винаги се получава. Максимално допустимата мощност се определя в техническите условия за присъединяване. Обикновено този параметър е 15 kW за цялото частно домакинство. В случай на еднофазна мрежа този параметър е приблизително същият. Следователно е ясно, че няма особена полза по отношение на мощността.

Трифазни и еднофазни мрежи за частен дом

При симетрично натоварване, т.е. ако и трите съпротивления имат еднаква стойност, токовете на проводника са еднакво големи. В неутрален проводник сумата от всички токове на проводника тече постоянно и това е равно на нула, когато товарът е симетричен! В този случай токът протича в нулевия проводник.

За асиметрични натоварвания, т.е. ако и трите резистора имат различни размери, токовете на проводника са различни. В неутрален проводник токът протича в неутралния проводник, колкото по-големи са трите резистора. Ако нулевият проводник не е свързан към звездата, точката на звездата се измества с небалансиран товар и коренният коефициент на свързване от три вече не се прилага. В този случай пренапрежението и пониженото напрежение се появяват на три резистора.

Но трябва да се помни, че ако има трифазни и еднофазни мрежи еднаква мощност, тогава за трифазна мрежа може да се използва, тъй като мощността и токът се разпределят по всички фази, следователно има по-малко натоварване на отделните фазови проводници. Номиналният ток на прекъсвача за трифазна мрежа също ще бъде по-нисък.

От голямо значение е размерът, който за трифазна мрежа ще бъде значително по-голям. Това зависи от размера на трифазния, който е с размери по-големи от монофазния, а и входната машина ще заема повече място. Следователно разпределителното табло за трифазна мрежа ще се състои от няколко нива, което е недостатък на тази мрежа.

В случай на делта връзка възникват следните модели. Най-често срещаните трифазни системи за свързване са връзки. При връзката Estrella трите фази на трифазната система са свързани помежду си в центъра на звездата, която също е свързана с неутралата. При триъгълни връзки три фази са свързани последователно. Те не се нуждаят от Неутрално. Параметри на трифазни системи. За да се осигури непрекъснато захранване, трифазните системи се контролират от няколко параметъра. За това се използват трифазни контролни релета.

Управлявани параметри. Може да се случи двигателите да не стартират при стартиране, друга ситуация е, че двигателите изискват необходим токза останалите две фази. Последното води до дисбаланс на товарите в намотката, което води до повреда на двигателя. При повреда на товара в серийна верига, ще имаме ефект или различен в зависимост от това дали повредата е еднофазен товар или трифазен товар. За симетрични или трифазни товари говорим, когато имаме трифазни двигатели или нагреватели, в много други случаи товарите са асиметрични или монофазни. Но ако еднофазен товар не работи, ще възникнат колебания във всяка от фазите, което може да причини значителни щети на други свързани товари. Поради тази причина в много случаи трябва да се осигури адекватна защита, както е описано в съответния раздел на приложението: „Откриване на отказ при серийно зареждане“.

Загубата на фаза може да доведе до несигурно работно състояние на инсталацията.
Отказ на еднофазни товари в трифазни мрежи.
При отказ трифазен товарняма да повлияе обща работасхема.

Фазова грешка по време на работа трифазен двигателмогат да бъдат открити с помощта на асиметрично реле за контрол на напрежението.

Но трифазното захранване също има своите предимства, които се изразяват в това, че можете да свържете трифазни приемницитекущ Може да са други мощни устройства, което е предимство на трифазна мрежа. Работното напрежение на трифазна мрежа е 380 V, което е по-високо, отколкото при еднофазен тип, което означава, че ще трябва да се обърне повече внимание на въпросите за електрическа безопасност. Същото важи и за пожарната безопасност.

Работни напрежения на трифазна верига

Това означава, че няма пренапрежение или поднапрежение. Но оставащото напрежение, тоест ефективното напрежение, може да бъде до 95% от първоначалното фазово напрежение, в зависимост от типа на двигателя, натоварването на двигателя и зависи от други фактори. Така че основното заключение, което получаваме, е, че докато откриването на загуба на фаза може да е достатъчно в някои случаи, при работещи двигатели то не е наистина надеждно, когато се управлява само повреда на фаза и нива на напрежение.

Недостатъци на трифазна мрежа за частен дом

В резултат на това могат да се идентифицират няколко недостатъка на използването на трифазна мрежа за частен дом:

Необходимо е да получите технически условия и разрешение за свързване на мрежата от захранването.
Съществува повишен риск от токов удар, а също и риск от пожар поради повишеното напрежение.
Значително размеризахранващо табло. За собствениците селски къщиняма такъв недостатък от голямо значениезащото имат достатъчно място.
Необходима е инсталация под формата на модули на входния панел. В трифазна мрежа това е особено вярно.

Предимства на трифазно захранване за частни домове

Възможно е натоварването да се разпредели равномерно между фазите, за да се избегне дисбаланс на фазите.
Можете да свържете мощен трифазни консуматориенергия. Това е най-осезаемата полза.
Намаляване на номиналните стойности на защитните устройства на входа, както и намаляване на входа.
В много случаи е възможно да се получи разрешение от компанията за продажба на енергия за увеличаване на максимално допустимото ниво на потребление на електроенергия.

В резултат на това можем да заключим, че на практика въвеждането на трифазна електрозахранваща мрежа се препоръчва за частни сгради и къщи с жилищна площ над 100 m2. Трифазното захранване е особено подходящо за тези собственици, които ще монтират циркулярен трион, отоплителен котел или различни задвижващи механизми с трифазни електродвигатели.

Какво е фаза

Надеждното управление на този тип повреда изисква реле за дисбаланс на товара. Когато се открие фазов дисбаланс, релето изключва двигателя, за да предотврати повреда на двигателя. Последствията от повреда на един от товарите в последователна инсталация ще зависят от вида на използвания товар. Във всеки случай токът, протичащ през неутралния проводник, може да се изчисли с помощта на закона на Кирхоф като сума от токовете през всички фази. Следователно токът, който протича през нулевия проводник, винаги е нула.

Не е необходимо да наблюдавате оборудването преди повреда. Това може да се случи, когато имаме неравномерно разпределение на еднофазните товари в трифазна мрежа. Фазовото напрежение в линията с най-ниско омично съпротивление ще намалее и ще се увеличи в тези, в които натоварването е по-високо. Заключение. Обяснението е полезно и важно за управлението на трифазни мрежи и може да се приложи с минимални усилия, което прави оборудването и процесите по-надеждни и безопасни, предотвратява повреди и осигурява ефективна помощи спестяване на разходи за монтаж.

Други собственици на частни къщи не е необходимо да преминават към трифазно захранване, тъй като това може да създаде само допълнителни проблеми.

Съдържание:

Една от опциите за многофазни електрически вериги е трифазна верига. В многофазните електрически вериги синусоидалните електродвижещи сили действат със същата честота. Те се различават един от друг по фаза и се създават от общ източник на енергия. В трифазни вериги важни параметриса фазово и линейно напрежение, различаващи се по своите електрически характеристики.

Предлага се с и без мониторинг на неутралния проводник и също така следи фазовите параметри, фазовата последователност, загубата на фаза, пренапрежението, ниското напрежение и дисбаланса. Тъй като това, което ми казвате и моето разбиране за вашата работилница, не е включено в трифазната линия, а в една фазово напрежение 220V, състоящ се от фазов кабел, нула и земна защита, тъй като няма логика да има трифазно захранване и да няма нула. Един от начините да докажете това е, че в работилницата ще имате лампи, които ще светят и ще използвате малки електрически инструменти, добре, всички тези устройства са монофазни, захранвани до 220V, така че е малко вероятно да имате трифазна инсталацияпри напрежение 380 V без неутрала.

Какво е фаза

Всяка част от многофазна система, която има една и съща токова характеристика, се нарича фаза. Следователно определянето на фазата има двойно значение в електротехниката. Първо, като количество, което се променя синусоидално, и второ, като обособена частв система от многофазни електрически вериги. Броят на фазите определя името на веригите: двуфазни, шестфазни и др.

Друг начин да проверите това е като погледнете кабелите, идващи в магазина. Ще има кабел с един от следните цветове: Черен, сив или кафяв е фазовият проводник, друг син е неутрален и последният е жълт със зелени ивици, които са заземени. Сега започваме с куп въпроси: - Този липсващ проводник неутрален ли е? Служи като обратен проводник за ток, който протича през еднофазни вериги. - Какво общо има напрежението с другите 3? В цифри изглежда така.

Може ли веригата, която захранва неутралата вътре в термопомпата, да бъде заменена с еднофазна линия? Еднофазна линия се състои от фаза и нула, какъв е смисълът да я заменяте? Монофазна вериганай-вероятно ще се доставя от някакъв вид електронен контролер, който управлява термопомпата или спомагателната помпа ниска мощносттака че неутралата е незаменима за работата на термопомпата. Може би да прокарате еднофазна линия с някоя от фазите? По най-добрия начинпроверете - консултирайте се с електрическата компания за вида на предложението, което имате и стъпка по стъпка обсъдете проблема, който имате, какво ще ви посъветват най-добре.

Най-често срещаните схеми в съвременната енергетика са трифазни. Те имат редица предимства пред други видове вериги, както еднофазни, така и многофазни. Те са по-икономични при производството и преноса на електроенергия. Трифазно напрежениевъзниква в резултат на въртенето на магнит вътре в намотка. С негова помощ е доста лесно да се оформи въртяща се кръгла, осигуряваща работа асинхронни двигатели. Това явление е известно като ЕМП или с други думи, електродвижеща силаиндукция.

Въртящият се магнит се нарича ротор, а намотките, разположени около него, образуват статора. Променливотоковото напрежение се получава чрез преобразуване на постояннотоково напрежение, където правата линия придобива синусоидална конфигурация с различни положителни и отрицателни стойности.

Промяната в магнитния поток възниква поради въртене на ротора, което води до образуването на променливо напрежение. Статорът има три намотки, всяка от които има своя отделна електрическа верига. Всяка намотка е изместена една спрямо друга на 120 градуса около обиколката. Под въздействието на въртящ се магнит във всички бобини възниква едно и също променливо напрежение между фазите в трифазна мрежа.

Трифазните вериги позволяват да се получат две работни напрежения в една инсталация - фазово и линейно.

Фазово и линейно напрежение в трифазни вериги

Фазово напрежение - възниква между началото и края на фаза. По друг начин се определя и като напрежението между един от фазови проводнициИ неутрален проводник.

Линеен - дефиниран като фаза към фаза или фаза към фаза - срещащ се между два проводника или идентични клеми на различни фази.

Като се имат предвид фазовите и линейните напрежения и токове, трябва да се отбележи, че индикаторът за фазово напрежение е приблизително 58% от линейните параметри. По този начин, когато нормални условияработа, линейните показатели са еднакви и превишават фазовите с 1,73 пъти. Тоест, ако линейното напрежение е 380, на какво е равно фазовото напрежение може да се определи с помощта на този коефициент.

В трифазна мрежа напрежението обикновено се изчислява от данни мрежово напрежение. За трифазни линии, които се отклоняват от подстанцията, е зададено мрежово напрежение от 380 волта. Това съответства на фазово напрежение от 220 волта. В трифазни четирипроводни мрежи Номинално напрежениее посочено с обозначението на двете стойности - 380/220 V. Това означава, че към такава мрежа са свързани както устройства с 380 волта, така и еднофазни - с 220 волта.

Най-разпространеният трифазна система 380/220 волта със заземен неутрален проводник. Еднофазни електрически уреди от 220 волта се свързват към мрежово напрежение между всяка двойка фазови проводници. Трифазни електрически уреди са свързани към три различни проводницифази В последния случай не се изисква използването на неутрален проводник, но увеличава риска от токов удар при счупване на изолацията.

Разликата между линейното напрежение и фазовото напрежение

Преди да се разгледа практическото значение на тези параметри, е необходимо да се знае точно как линейните и фазовите напрежения се различават едно от друго. Определено междуфазово напрежение трифазна веригаможе да възникне между две фази или между една от фазите и нулевия проводник. Такова взаимодействие става възможно поради използването на четирипроводна, трифазна верига във веригата. Основните му характеристики са напрежение и честота.

Напрежението, което възниква между два фазови проводника, се счита за линейно, а между фазовия и нулевия проводник възниква фазово напрежение. Линейното напрежение се използва за изчисляване на токове и други параметри на трифазна верига. Към такива вериги е възможно да се свържат не само трифазни контакти, но и еднофазни, например различни домакински уреди. Номиналната стойност на мрежовото напрежение е 380 V. Понякога се променя под въздействието на различни факторипоявяващ се в локална мрежа. По този начин всички основни разлики между двата вида напрежения се крият в начина на свързване на намотките.

Линейното напрежение е най-широко използвано, поради безопасна употребаи удобно разпределение на мрежите. За измерването му е достатъчен мултиметър, докато определянето на характеристиките на фазовото напрежение изисква използването на волтметри, сензори за ток и други специални инструменти.

Контролът и настройката на този параметър се извършва с помощта на. Това устройство гарантира, че този индикатор се поддържа на стандартно ниво, включително нормализиране на повишеното напрежение.

Използване на линейно и фазово напрежение

Класически пример за използване на линейни и фазови напрежения са връзките, използвани по време на стартиране трифазен генератор. Дизайнът му включва първични и вторични намотки, които могат да бъдат свързани със звезда или триъгълник.

Схемата "триъгълник" включва свързване на края на първата фаза с началото на втората. Освен това всеки фазов проводник е свързан към линейните проводници на източника на ток. В резултат на това токовете се изравняват и фазовото напрежение става равно на линейното напрежение. Електродвигателите и трансформаторите са свързани по същата схема.

Друг вариант е веригата звезда. В този случай началото на всички намотки са свързани към една и съща мрежа с помощта на джъмпери. По този начин ток с характеристиките на тази мрежа ще тече в намотките и междуфазното напрежение ще взаимодейства с всички активни контакти.