Koliki je napon u jednofaznoj mreži. Linijski napon

Trofazni krug se sastoji od tri glavna elementa: trofazni generator, dalekovodi sa svime potrebnu opremu, prijemnici (potrošači). Napon između linijske žice i nule (Ua, Ub, Uc) naziva se faza. Napon između dvije linijske žice (UAB, UBC, UCA) naziva se linearno. Za spajanje namotaja sa zvijezdom, sa simetričnim opterećenjem, vrijedi odnos između linearnih i faznih struja i napona:

13. Simetrični i asimetrični prijemnici u trofaznim kolima, vektorski dijagrami.

.

Vektorski dijagram pri spajanju prijemnika sa zvijezdom u kućištu simetrično opterećenje .

14. Struja u neutralnoj žici u trofaznim kolima. Neutralna (nula radna) žica- žica koja povezuje nule električnih instalacija u trofazi električne mreže. Prilikom spajanja namotaja generatora i prijemnika u zvjezdastoj konfiguraciji, fazni napon ovisi o opterećenju priključenom na svaku fazu. U slučaju povezivanja, npr. trofazni motor, opterećenje će biti simetrično, a napon između neutralnih tačaka generatora i motora će biti nula. Međutim, ako se na svaku fazu priključi različito opterećenje, tzv neutralni prednapon, što će uzrokovati neravnotežu napona opterećenja. U praksi to može dovesti do toga da će neki potrošači imati nizak napon, a neki visoki napon. Podnapon dovodi do nepravilnog rada priključenih električnih instalacija, a prenapon može, osim toga, dovesti do oštećenja električne opreme ili pojave vatre. Spajanje neutralnih točaka generatora i prijemnika s neutralnom žicom omogućava vam da smanjite neutralni napon na gotovo nulu i izjednačite fazne napone na prijemniku. Mali napon će biti posljedica samo otpora neutralne žice.

Trofazni krugovi s neutralnom žicom nazivaju se četverožilni krugovi.

Obično se otpor žica ne uzima u obzir /

Zatim faza npr. prijemnik će biti jednak fazi. napon generatora. .

S obzirom da su kompleksni otpori jednaki, struje su određene

U skladu sa 1 narudžbom Kirgoff struja u neutr. žica

Kada simmet. npr

Prilikom nošenja npr

Neutralna žica izjednačava fazne napone.

15I16 Načini rada trofaznog nasljednika.

Postoje dvije vrste veza: zvijezda i trokut. Zauzvrat, kada je spojen u zvijezdu, sistem može biti tro- ili četverožični.

Zvezdasta veza

Na sl. Slika 6 prikazuje trofazni sistem kada su generator i faza opterećenja spojeni u zvijezdu. Ovdje su žice AA', BB' i CC' linearne žice.

Linearno naziva se žica koja povezuje početak faza namotaja generatora i prijemnika. Tačka u kojoj su krajevi faza povezani u zajednički čvor se naziva neutralan(na slici 6 N i N’ su neutralne tačke generatora i opterećenja, respektivno).

Zove se žica koja povezuje neutralne tačke generatora i prijemnika neutralan(prikazano isprekidanom linijom na slici 6). Trofazni sistem kada je spojen u zvijezdu bez neutralne žice naziva se trožični, sa neutralnom žicom - četvorožični.

Sve veličine koje se odnose na faze se nazivaju fazne varijable, do linije - linearno. Kao što se može vidjeti iz dijagrama na sl. 6, kada je spojen u zvijezdu linijske struje i jednaka odgovarajućim faznim strujama. Ako postoji neutralna žica, struja u neutralnoj žici . Ako je sistem faznih struja simetričan, onda. Shodno tome, ako bi simetrija struja bila zagarantovana, neutralna žica ne bi bila potrebna. Kao što će biti prikazano u nastavku, neutralna žica osigurava održavanje simetrije napona na opterećenju kada je sam teret neuravnotežen.

Pošto je napon na izvoru suprotan smeru njegovog EMF-a, fazni naponi generatora (videti sliku 6) deluju od tačaka A, B i C do neutralne tačke N; - naponi faznog opterećenja.

Linijski naponi djeluju između linijskih žica. U skladu sa drugim Kirchhoffovim zakonom za linearne napone možemo pisati

Imajte na umu da je to uvijek zbir napona duž zatvorenog kola.

Na sl. Slika 7 prikazuje vektorski dijagram za simetrični naponski sistem. Kao što pokazuje njegova analiza (zraci faznih napona formiraju stranice jednakokračnih trokuta sa uglovima u osnovi jednakim 300), u ovom slučaju

Obično se u proračunima uzima . Onda za slučaj direktna rotacija faza , (at obrnuta rotacija faza fazni pomaci se nazivaju mjestima). Uzimajući to u obzir, na osnovu relacija (1) ... (3) mogu se odrediti kompleksi linearnih napona. Međutim, uz simetriju naprezanja, te se veličine lako određuju direktno iz vektorski dijagram na sl. 7. Usmjeravajući realnu osu koordinatnog sistema duž vektora (njegova početna faza je nula), računamo fazne pomake linearnih napona u odnosu na ovu osu i određujemo njihove module u skladu sa (4). Dakle, za linearne napone dobijamo: ;.

Trokutna veza

Zbog činjenice da je značajan dio prijemnika uključenih u trofazna kola asimetričan, to je vrlo važno u praksi, na primjer, u krugovima sa rasvjetna tijela, osiguravaju neovisnost režima rada pojedinih faza. Osim četverožičnog kola, trožična kola također imaju slična svojstva kada su faze prijemnika spojene u trokut. Ali faze generatora se takođe mogu povezati u trougao (vidi sliku 8).

Za simetričan EMF sistem imamo

.

Dakle, u odsustvu opterećenja u fazama generatora u krugu na Sl. 8 struje će biti nula. Međutim, ako zamijenite početak i kraj bilo koje faze, struja će teći u trokutu kratki spoj. Stoga se za trokut mora strogo poštovati redoslijed povezivanja faza: početak jedne faze povezan je s krajem druge.

Dijagram za povezivanje faza generatora i prijemnika u trokut prikazan je na sl. 9.

Očigledno je da kada su spojeni u trokut, linijski naponi su jednaki odgovarajućim faznim naponima. Prema Kirchhoffovom prvom zakonu, veza između linearne i fazne struje prijemnika određena je odnosima

Slično, strujne linije se mogu izraziti kroz fazne struje generatora.

Na sl. Slika 10 prikazuje vektorski dijagram simetričnog sistema linearnih i faznih struja. Njegova analiza to pokazuje sa trenutnom simetrijom

U zaključku, napominjemo da se osim razmatranih veza zvijezda-zvijezda i trokut-trokut, u praksi koriste i krugovi zvijezda-trokut i delta-zvijezda.

Strana 8 od 16

U trofaznoj električnoj mreži, pravi se razlika između linearnog i faznog napona.

Linearni (također se naziva faza-faza ili faza-faza) je napon između dvije fazne žice.

Faza - između neutralne žice i jedne od faznih žica. Mrežni naponi u normalnim radnim uslovima su isti i 1,73 puta veći od faznih napona, odnosno napon je između nule i fazna žica(faza) je 58% mrežnog napona. voltaža trofazna mreža Uobičajeno je da se procjenjuje po linijskom naponu. Za trofazne vodove koji se protežu od transformatorskih podstanica, uspostavlja se nazivni linearni napon od 380 V, što odgovara fazi 220 V. U oznaci nazivnog napona trofaznih četverožičnih mreža navedene su obje vrijednosti 380/220 V. Time se naglašava da je moguće priključiti ne samo na takvu mrežu trofazne električne prijemnike za Nazivni napon 380 V, ali i jednofazni 220 V.

Trofazni sistem 380/220 V sa uzemljeno neutralno postala najrasprostranjenija, ali u nekima naseljena područja i baštenskih zadruga, možete pronaći i druge sisteme za distribuciju električne energije. Na primjer, trofazni s linearnim naponom od 220 V i neuzemljenim (izoliranim) neutralnim. Monofazni električni prijemnici od 220 V povezani su na linearni napon između bilo kojeg para faznih žica, a trofazni - na tri fazne žice. Pod ovim sistemom neutralna žica nije potrebno, a neuzemljeni neutralni element smanjuje rizik od strujnog udara u slučaju kvara izolacije. Međutim, prepoznavanje izolacijskih grešaka u takvom sistemu je teže nego kod uzemljenog neutralnog.

Hodati kroz električna struja duž žica je praćen gubicima i napon na potrošačima ispada nešto niži nego na početku linije u trafostanici. Da bi se osigurali prihvatljivi naponski nivoi duž cijelog voda, transformatorske podstanice moraju održavati napon iznad nominalne vrijednosti, odnosno ne 380/220 V, već 400/230 V. U električnim mrežama ruralnih područja potrošači, prema važećim standardima , dozvoljena su odstupanja napona od 7 ,5% od nazivne vrijednosti. To znači da je na trofaznom prijemniku dozvoljeni napon u rasponu od 350–410 V, a na jednofaznom 200–240 V.

Devijacije napona. Međutim, postoje slučajevi kada je vrijednost napona izvan dozvoljenih granica. Kada napon padne, intenzitet električnog osvjetljenja žarulja sa žarnom niti značajno opada, a performanse električnih uređaji za grijanje poremećena je stabilnost rada televizora i drugih radioelektronskih uređaja koji se napajaju iz mreže. Povećanje napona dovodi do prijevremenog kvara električnih svjetiljki i uređaja za grijanje. Elektromotori su manje osjetljivi na fluktuacije napona.

U svakoj grani tehnologije uvijek možete pronaći neku vrstu odjeka davnih vremena, naime imena koja odražavaju neku vrstu povijesti razvoja ovog pravca. A malo ljudi zna da ovaj ili onaj tehnički koncept ima dug put razvoja, prilagođavanja, a na samom početku svog rođenja označio je još jedan, često vrlo značajan, korak u tehničkom napretku. Tako, na primjer, među električnim pojmovima često možete čuti izraze " trofazni napon", "linijski napon", "konstantni" ili "naizmjenični napon" i mnogi drugi nazivi s riječju "napon".

Mreže su najraširenije u elektrotehnici AC napon sinusoidnog oblika. Maksimalna vrijednost napona tokom njegovog oscilovanja naziva se amplituda Ua. Za takav napon koriste se dodatne mjerne jedinice - frekvencija F i faza ψ. Frekvencija je određena brojem oscilacija u jedinici vremena, a faza je vremenski pomak identičnih tačaka oscilovanja. Istorijski se dogodilo da se termin "faza" počeo koristiti za označavanje naizmjeničnog napona ako je dio sistema sa više faza - obično tri. bili su još jedno dostignuće elektrotehnike i imaju toliko prednosti da je jednostavno nemoguće proći. A najvažniji od njih je sposobnost da se krajnje jednostavno, praktički bez ikakvog napora, dobije rotirajuće magnetsko polje - osnovni princip rada svakog elektromotora. B razlikuje fazni i linearni napon, a njegova posebnost je da svaka od faza ima pomak u odnosu na druge dvije +/- 120 stepeni. napon ima izlazne namotaje u kojima je fazni pomak strukturno specificiran. Svaki od namotaja ima kraj i početak: H1-K1, H2-K2, H3-K3. IN trofazni sistem Postoje dvije opcije za povezivanje faza - "zvijezda" i "trokut".

Prilikom spajanja “zvijezde” svi krajevi su spojeni u jednu tačku – “pin 0”, a počeci služe kao izlazni krajevi za generator i ulazni krajevi za uređaj koji se njime napaja. U takvom sistemu, linijski napon je vrijednost izmjerena između bilo kojeg para izlaznih krajeva H1, H2, H3 i označava se Ulin. Postoji još jedna karakteristika trofazne mreže - fazni napon. Označen je sa Uf i mjeri se između tačaka “pin 0” i bilo kojeg od izlaznih krajeva K1, K2 i K3. Izostavljajući detalje, treba napomenuti da je, na osnovu vektorskog dijagrama za trofaznu mrežu, odnos između ovih napona Ulin = V3 * Uf. Prilikom spajanja "trokuta", krajevi namotaja su povezani u prsten: K1-H1-K2-H2-K3-H3-K1. Svaka veza "od kraja do početka" je terminal, a linijski napon se ne razlikuje od faznog napona, tj. Ulin = Uf. Zanimljivo je usporediti konstantni napon Udir i amplitudu naizmjeničnog napona Ua, na primjer, na osnovu iste energije oslobođene u opterećenju. Za ovaj slučaj, Udir = V2 * Ua.

Tako se tokom decenija gomilalo znanje o suštini i prirodi elektriciteta, a neprimjetno je jednostavan koncept „napona“ stekao srodne pojmove koji proširuju naše mogućnosti korištenja prirodnih fenomena za ljudske potrebe.