Какво е напрежението в еднофазна мрежа. Мрежово напрежение

Трифазна верига се състои от три основни елемента: трифазен генератор, далекопроводи с всичко необходимо оборудване, приемници (консуматори). Извиква се напрежението между линейния проводник и неутралата (Ua, Ub, Uc). фаза. Напрежението между два линейни проводника (UAB, UBC, UCA) се нарича линеен. За свързване на намотките със звезда, със симетрично натоварване, е валидна връзката между линейни и фазови токове и напрежения:

13. Симетрични и несиметрични приемници в трифазни вериги, векторни диаграми.

.

Векторна диаграма при свързване на приемника със звезда в кутията симетрично натоварване .

14. Ток в нулевия проводник в трифазни вериги. Неутрален (нулев работен) проводник- проводник, свързващ неутралите на електрически инсталации в трифазни електрически мрежи. При свързване на намотките на генератор и приемник на енергия в конфигурация звезда, фазовото напрежение зависи от товара, свързан към всяка фаза. В случай на връзка напр. трифазен двигател, товарът ще бъде симетричен и напрежението между неутралните точки на генератора и двигателя ще бъде нула. Ако обаче към всяка фаза се включи различен товар, т.нар неутрално преднапрежение, което ще причини дисбаланс на напрежението на натоварването. На практика това може да доведе до факта, че някои потребители ще имат ниско напрежение, а някои ще имат високо напрежение. Пониженото напрежение води до неправилна работа на свързаните електрически инсталации, а свръхнапрежението може освен това да доведе до повреда на електрическото оборудване или възникване на огън. Свързването на неутралните точки на генератора и приемника на енергия с неутрален проводник ви позволява да намалите напрежението на неутралното отклонение до почти нула и да изравните фазовите напрежения на приемника на мощност. Малко напрежение ще се дължи само на съпротивлението на нулевия проводник.

Трифазните вериги с нулев проводник се наричат ​​четирипроводни вериги.

Обикновено съпротивлението на проводниците не се взема предвид /

След това фаза напр. приемник ще бъде равен на фаза. генераторно напрежение. .

Като се има предвид, че комплексните съпротивления са равни, токовете се определят

В съответствие с 1 поръчка Киргофов ток в неутр. тел

Когато симет. напр

При носене напр

Нулевият проводник изравнява фазовите напрежения.

15I16 Режими на работа на трифазен приемник.

Има два вида връзки: звезда и триъгълник. От своя страна, когато е свързана в звезда, системата може да бъде три- или четирипроводна.

Връзка звезда

На фиг. Фигура 6 показва трифазна система, когато фазите на генератора и товара са свързани в звезда. Тук проводниците AA', BB' и CC' са линейни проводници.

Линееннаречен проводник, свързващ началото на фазите на намотките на генератора и приемника. Точката, в която краищата на фазите са свързани в общ възел, се нарича неутрален(на фиг. 6 N и N’ са неутралните точки съответно на генератора и товара).

Извиква се проводникът, свързващ неутралните точки на генератора и приемника неутрален(показано с пунктирана линия на фиг. 6). Трифазна система, когато е свързана в звезда без неутрален проводник, се нарича трижилен,с неутрален проводник – четирижилен.

Наричат ​​се всички количества, свързани с фазите фазови променливи,до линията - линеен.Както се вижда от диаграмата на фиг. 6, когато са свързани в звезда линейни токовеи равни на съответните фазови токове. Ако има неутрален проводник, токът в неутралния проводник . Ако системата от фазови токове е симетрична, тогава. Следователно, ако симетрията на токовете беше гарантирана, тогава нулевият проводник нямаше да е необходим. Както ще бъде показано по-долу, неутрален проводникосигурява поддържането на симетрия на напреженията върху товара, когато самият товар е небалансиран.

Тъй като напрежението при източника е противоположно на посоката на неговата ЕМП, фазовите напрежения на генератора (виж фиг. 6) действат от точки A, B и C към неутралната точка N; - фазови товарни напрежения.

Линейните напрежения действат между линейните проводници. В съответствие с втория закон на Кирхоф за линейните напрежения можем да запишем

Обърнете внимание, че винаги е сумата от напреженията по затворена верига.

На фиг. Фигура 7 показва векторна диаграма за система със симетрично напрежение. Както показва неговият анализ (лъчите на фазовите напрежения образуват страните на равнобедрени триъгълници с ъгли в основата, равни на 300), в този случай

Обикновено при изчисленията се взема . След това за случая директно фазово въртене , (при въртене на обратната фазафазовите отмествания се наричат ​​места). Като се има предвид това, въз основа на отношения (1) ... (3), могат да се определят комплекси от линейни напрежения. Въпреки това, при симетрия на напреженията, тези количества лесно се определят директно от векторна диаграмана фиг. 7. Насочвайки реалната ос на координатната система по вектора (началната му фаза е нула), ние броим фазовите смени на линейните напрежения по отношение на тази ос и определяме техните модули в съответствие с (4). Така че за линейни напрежения получаваме: ;.

Триъгълна връзка

Поради факта, че значителна част от приемниците, включени в трифазни вериги, са асиметрични, това е много важно на практика, например във вериги с осветителни тела, осигуряват независимост на режимите на работа на отделните фази. В допълнение към четирипроводната верига, трипроводните вериги също имат подобни свойства, когато фазите на приемника са свързани в триъгълник. Но фазите на генератора също могат да бъдат свързани в триъгълник (виж фиг. 8).

За симетрична ЕМП система имаме

.

Така при липса на натоварване във фазите на генератора във веригата на фиг. 8 тока ще бъде нула. Ако обаче размените началото и края на някоя от фазите, токът ще тече в триъгълника късо съединение. Следователно, за триъгълник трябва стриктно да се спазва редът на свързване на фазите: началото на една фаза е свързано с края на друга.

Диаграмата за свързване на фазите на генератора и приемника в триъгълник е показана на фиг. 9.

Очевидно е, че когато са свързани в триъгълник, линейните напрежения са равни на съответните фазови напрежения. Според първия закон на Кирхоф връзката между линейните и фазовите токове на приемника се определя от съотношенията

По подобен начин линейните токове могат да бъдат изразени чрез фазовите токове на генератора.

На фиг. Фигура 10 показва векторна диаграма на симетрична система от линейни и фазови токове. Анализът му показва, че при текущата симетрия

В заключение отбелязваме, че в допълнение към разглежданите връзки звезда-звезда и делта-триъгълник, на практика се използват и схеми звезда-триъгълник и делта-звезда.

Страница 8 от 16

В трифазна електрическа мрежа се прави разлика между линейни и фазови напрежения.

Линейно (наричано още фаза-фаза или фаза-фаза) е напрежението между два фазови проводника.

Фаза - между неутралния проводник и един от фазовите проводници. Линейните напрежения при нормални работни условия са еднакви и 1,73 пъти по-големи от фазовите напрежения, т.е. напрежението е между нула и фазов проводник(фаза) е 58% от мрежовото напрежение. Волтаж трифазна мрежаОбичайно е да се оценява по мрежово напрежение. За трифазни линии, простиращи се от трансформаторните подстанции, се установява номинално линейно напрежение от 380 V, което съответства на фаза 220 V. При обозначението на номиналното напрежение на трифазни четирипроводни мрежи са посочени и двете стойности , т.е. 380/220 V. Това подчертава, че е възможно да се свържат не само към такава мрежа трифазни електрически приемници за Номинално напрежение 380 V, но и монофазни 220 V.

Трифазна система 380/220 V с заземен нулае получила най-широко разпространение, но в някои населени местаи градински кооперации, можете да намерите други електроразпределителни системи. Например трифазен с линейно напрежение 220 V и незаземен (изолиран) неутрал. Еднофазните електрически приемници 220 V се свързват към линейно напрежение между всяка двойка фазови проводници, а трифазните - към три фазови проводници. При тази система неутрален проводникне се изисква, а незаземената неутрала намалява риска от токов удар в случай на повреда на изолацията. Въпреки това, идентифицирането на грешки в изолацията в такава система е по-трудно, отколкото при заземен неутрал.

Разходка електрически токпо протежение на проводниците е придружено от загуби и напрежението при потребителите се оказва малко по-ниско, отколкото в началото на линията в трансформаторната подстанция. За да осигурят приемливи нива на напрежение по цялата линия, трансформаторните подстанции трябва да поддържат напрежение над номиналната стойност, т.е. не 380/220 V, а 400/230 V. В електрическите мрежи на селските райони потребителите, съгласно действащите стандарти , се допускат отклонения на напрежението 7 ,5% от номинала. Това означава, че на трифазен електроприемник допустимото напрежение е в диапазона 350–410 V, а на еднофазен 200–240 V.

Отклонения на напрежението. Има обаче случаи, когато стойността на напрежението е извън допустимите граници. Когато напрежението спадне, интензитетът на електрическото осветление от лампи с нажежаема жичка значително намалява и производителността на електрическите отоплителни уреди, се нарушава стабилността на работата на телевизори и други радиоелектронни устройства, захранвани от мрежата. Повишаването на напрежението води до преждевременна повреда на електрическите лампи и нагревателните уреди. Електрическите двигатели са по-малко чувствителни към колебанията на напрежението.

Във всеки клон на технологията винаги можете да намерите един вид ехо от древни времена, а именно имена, които отразяват някаква история на развитието на тази посока. И малко хора знаят, че тази или онази техническа концепция има дълъг път на развитие, адаптация и в самото начало на раждането си бележи друга, често много важна стъпка в техническия прогрес. Така например сред електрическите термини често можете да чуете изразите „ трифазно напрежение“, „линейно напрежение“, „постоянно“ или „променливо напрежение“ и много други наименования с думата „напрежение“.

Мрежите са най-разпространени в електротехниката AC напрежениесинусоидална форма. Максималната стойност на напрежението по време на неговото колебание се нарича амплитуда Ua. За такова напрежение се използват допълнителни мерни единици - честота F и фаза ψ. Честотата се определя от броя трептения за единица време, а фазата е изместването във времето на еднакви точки на трептене. Исторически се случи така, че терминът „фаза“ започна да се използва за обозначаване на променливо напрежение, ако е част от система от много фази - обикновено три. бяха друго постижение на електротехниката и имат толкова много предимства, че е просто невъзможно да се подмине. И най-важното от тях е способността изключително просто, практически без никакви усилия, да се получи въртящо се магнитно поле - основният принцип на работа на всеки електродвигател. B прави разлика между фазово и линейно напрежение, като неговата особеност е, че всяка от фазите има изместване спрямо другите две +/- 120 градуса. напрежение има изходни намотки, в които фазовото изместване е структурно определено. Всяка от намотките има край и начало: H1-K1, H2-K2, H3-K3. IN трифазна системаИма два варианта за свързване на фазите - "звезда" и "триъгълник".

При свързване "звезда" всички краища са свързани към една точка - "пин 0", а началото служи като изходни краища за генератора и входни краища за устройството, захранвано от него. В такава система линейното напрежение е стойността, измерена между всяка двойка изходни краища H1, H2, H3 и се обозначава с Ulin. Има още една характеристика на трифазна мрежа - фазово напрежение. Означава се Uf и се измерва между точките „щифт 0“ и всеки от изходните краища K1, K2 и K3. Пропускайки подробности, трябва да се отбележи, че въз основа на векторната диаграма за трифазна мрежа връзката между тези напрежения е Ulin = V3 * Uf. При свързване на „триъгълник“ краищата на намотките са свързани в пръстен: K1-H1-K2-H2-K3-H3-K1. Всяка връзка "от край до начало" е клема и линейното напрежение не се различава от фазовото напрежение, т.е. Улин = Уф. Интересно е да се сравни постоянното напрежение Udir и амплитудата на променливото напрежение Ua, например, въз основа на същата енергия, освободена в товара. За този случай Udir = V2 * Ua.

Така през десетилетията се натрупват знания за същността и естеството на електричеството и неусетно простото понятие „напрежение“ се сдоби със сродни термини, които разширяват възможностите ни за използване на природните явления за нуждите на човека.