चरण धारा सूत्र. तीन चरण ए.सी

जनरेटर और रिसीवर चरणों में धाराओं को कहा जाता है चरण धाराएँ,और रैखिक तारों की धारा - रैखिक.

पर सममित मोडतीन-चरण सर्किट और एक स्टार के साथ जनरेटर वाइंडिंग का कनेक्शन, रैखिक तारों में धाराओं की सकारात्मक दिशाओं को जनरेटर से रिसीवर तक चुना जाता है, और तटस्थ तार में धाराओं को विपरीत दिशा में चुना जाता है। एक सममित हो तीन चरण रिसीवरया किसी तारे से जुड़े तीन समान रिसीवरों के लिए, चरण प्रतिरोध निरपेक्ष मान में बराबर हैं , जिससे यह निष्कर्ष निकलता है कि रैखिक और चरण धाराएँ संख्यात्मक रूप से बराबर हैं।

, (3.11)

चरण प्रतिबाधा कहां है.

रैखिक या चरण धाराओं को 120° के बराबर समान कोणों द्वारा एक दूसरे के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित किया जाता है। सममित त्रिगुण बनाने वाली तीन धाराओं के सदिशों का योग शून्य के बराबर है, साथ ही चरण वोल्टेज के तीन सदिशों का योग भी शून्य के बराबर है। इसलिए, तटस्थ तार में कोई करंट नहीं है:, और से तटस्थ तारआप मना कर सकते हैं. ऐसे चार-तार वाले सिस्टम को तीन-तार वाले सिस्टम से बदला जा सकता है (चित्र 3.4)।

चावल। 3.4. तीन-चरण तीन-तार सर्किट का आरेख

तीन-चरण सर्किट के सममित मोड में और एक त्रिकोण के साथ जनरेटर वाइंडिंग के कनेक्शन में, रैखिक धाराओं की सकारात्मक दिशा, जैसा कि एक स्टार कनेक्शन के मामले में, जनरेटर से रिसीवर तक चुनी जाती है। रिसीवर्स में चरण धाराओं की सकारात्मक दिशा के लिए, दिशा-निर्देश एको बी, से बीको साथ, से साथको ए, जो सूचकांकों में अक्षरों के क्रम से दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए, चरण में धारा है ईसा पूर्व, नोड से निर्देशित बीनोड करने के लिए सी.

प्रत्येक रैखिक तार में धारा इस तार के साथ एक नोड से जुड़े दो चरणों की धाराओं के बीच के अंतर के बराबर होती है।

एक सममित वोल्टेज प्रणाली और रिसीवर के समान चरण प्रतिरोधों के साथ, चरण धाराएं एक सममित प्रणाली बनाती हैं। धाराओं के प्रभावी मान समान होते हैं, और चरण में धाराएँ 120° के कोण से एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित होती हैं। रैखिक धाराएँ संबंधित चरण धाराओं के अंतर के बराबर होती हैं, उनके प्रभावी मूल्य समान होते हैं, उनके बीच चरण बदलाव, साथ ही चरण धाराओं के बीच, 120 ° होते हैं। आसन्न चरणों की चरण धाराओं के वेक्टर, संबंधित रैखिक धारा के वेक्टर के साथ मिलकर, 30° के आधार पर कोण और 120° के शीर्ष पर एक कोण के साथ एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाते हैं। त्रिभुज का आधार परिभाषित करता है लाइन करंट.

त्रिभुज से यह पता चलता है कि:

तीन-चरण सर्किट और डेल्टा कनेक्शन के सममित मोड में रैखिक धारा चरण धारा से कई गुना अधिक है। प्रत्येक लाइन धारा चरण में संबंधित चरण धारा से 30° पीछे होती है।

उदाहरण 3.2.जेनरेटर चरण वोल्टेज यूएफ=240 वी, रिसीवर चरण प्रतिरोध za= आरए= 20 ओम, zb= आरबी= 8 ओम, zc= आर सी=50 ओम. लाइन प्रतिरोध और तटस्थ तारउपेक्षित किया जा सकता है. सर्किट के सभी अनुभागों में धाराएँ निर्धारित करें।

समाधान।

आइए हम वेक्टर को वास्तविक सकारात्मक अर्ध-अक्ष के अनुदिश निर्देशित करें, अर्थात। हम इस वोल्टेज का शून्य प्रारंभिक चरण चुनते हैं: में,

वोल्टेज:

इलाकों में करंट.

वर्तमान में, तथाकथित तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा प्रणाली, जिसका आविष्कार और विकास 1888 में रूसी विद्युत इंजीनियर डोलिवो-डोब्रोवल्स्की द्वारा किया गया था, को दुनिया भर में सबसे व्यापक वितरण प्राप्त हुआ है। वह तीन-चरण जनरेटर, तीन-चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर और तीन-चरण बिजली लाइन का डिजाइन और निर्माण करने वाले पहले व्यक्ति थे। यह प्रणाली सबसे अधिक प्रदान करती है लाभदायक शर्तेंसंचरण विद्युतीय ऊर्जातार द्वारा और आपको सरल डिज़ाइन और उपयोग में आसान इलेक्ट्रिक मोटर बनाने की अनुमति देता है।

तीन चरण प्रणाली इलेक्ट्रिक सर्किट्सतीन सर्किटों से युक्त एक प्रणाली कहलाती है जिसमें समान आवृत्ति के चर ईएमएफ कार्य करते हैं, जो अवधि के 1/3 (जे \u003d 120 डिग्री) द्वारा एक दूसरे के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित होते हैं। ऐसी प्रणाली के प्रत्येक सर्किट को चरण कहा जाता है, और ऐसे सर्किट में तीन चरण-स्थानांतरित प्रत्यावर्ती धाराओं की प्रणाली को तीन-चरण वर्तमान कहा जाता है।

सभी के एक समान भार के मामले में तीन चरणतटस्थ तार में धारा शून्य है और इसका उपयोग नहीं किया जा सकता। कब नहीं सममित भारतटस्थ तार में धारा शून्य के बराबर नहीं है, लेकिन रैखिक तारों में धारा की तुलना में बहुत कमजोर है। इसलिए, तटस्थ तार चरण तारों की तुलना में पतला हो सकता है।

घुमावदार तीन चरण जनरेटरएक त्रिकोण में जोड़ा जा सकता है. इस मामले में, प्रत्येक वाइंडिंग का अंत अगले की शुरुआत से जुड़ा होता है, ताकि वे एक बंद त्रिकोण बना सकें, और रैखिक तार शीर्षों से जुड़े हों

ग्रंथ सूची.

1. जी.एस. लैंड्सबर्ग "भौतिकी की प्राथमिक पाठ्यपुस्तक"।

2. ए. ए. पिंस्की "भौतिकी-11"।

तीन चरण वाली प्रत्यावर्ती धारा प्रणाली दुनिया भर में व्यापक और उपयोग की जाती है। तीन चरण प्रणाली के साथ, इष्टतम स्थितियाँतारों द्वारा लंबी दूरी तक बिजली के संचरण के लिए, ऐसी इलेक्ट्रिक मोटर बनाने की क्षमता जो डिज़ाइन में सरल और उपयोग में आसान हो।

तीन चरण एसी प्रणाली

एक सिस्टम कहलाता है, जिसमें समान आवृत्ति के ऑपरेटिंग इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (ईएमएफ) वाले तीन सर्किट होते हैं। ये ईएमएफ एक-दूसरे के सापेक्ष एक-तिहाई चरण में स्थानांतरित होते हैं। सिस्टम में प्रत्येक व्यक्तिगत सर्किट को एक चरण कहा जाता है। चरण में स्थानांतरित तीन प्रत्यावर्ती धाराओं की पूरी प्रणाली को तीन-चरण धारा कहा जाता है।

बिजली संयंत्रों में स्थापित लगभग सभी जनरेटर तीन-चरण वर्तमान जनरेटर हैं। डिज़ाइन में, तीन एक इकाई में जुड़े हुए हैं। उनमें प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक दूसरे के सापेक्ष अवधि के एक तिहाई तक स्थानांतरित हो जाते हैं।

जनरेटर कैसे काम करता है

तीन-चरण वर्तमान जनरेटर में, डिवाइस के स्टेटर पर तीन अलग-अलग आर्मेचर स्थित होते हैं। वे आपस में 1200 से ऑफसेट हैं। डिवाइस के केंद्र में तीन एंकरों के लिए एक सामान्य प्रारंभ करनेवाला घूमता है। प्रत्येक कुंडल में समान आवृत्ति का एक चर ईएमएफ प्रेरित होता है। हालाँकि, ये बीतने के क्षण इलेक्ट्रोमोटिव बलइनमें से प्रत्येक कॉइल में शून्य के माध्यम से अवधि के 1/3 द्वारा स्थानांतरित किया जाता है, क्योंकि प्रारंभ करनेवाला पिछले एक की तुलना में 1/3 समय बाद प्रत्येक कॉइल के पास से गुजरता है।

सभी वाइंडिंग हैं स्वतंत्र जनरेटरवर्तमान और बिजली स्रोत। यदि आप प्रत्येक वाइंडिंग के सिरों पर तार जोड़ते हैं, तो आपको तीन स्वतंत्र सर्किट मिलते हैं। इस मामले में, सारी बिजली संचारित करने के लिए छह तारों की आवश्यकता होती है। हालाँकि, वाइंडिंग्स को एक-दूसरे से जोड़ने पर, 3-4 तारों के साथ काम करना काफी संभव है, जिससे तार की बड़ी बचत होती है।

कनेक्शन - सितारा

सभी वाइंडिंग के सिरे जनरेटर के एक बिंदु, तथाकथित शून्य बिंदु पर जुड़े हुए हैं। फिर चार तारों का उपयोग करके उपभोक्ताओं के साथ एक कनेक्शन बनाया जाता है: तीन रैखिक तार होते हैं जो वाइंडिंग 1, 2, 3 की शुरुआत से आते हैं, एक जनरेटर के शून्य बिंदु से आने वाला एक तटस्थ (तटस्थ) तार होता है। ऐसी प्रणाली को चार-तार प्रणाली भी कहा जाता है।

डेल्टा कनेक्शन

इस मामले में, पिछली वाइंडिंग का अंत अगले की शुरुआत से जुड़ा होता है, जिससे एक त्रिकोण बनता है। रैखिक तार त्रिभुज के शीर्षों से जुड़े होते हैं - बिंदु 1, 2, 3। इस कनेक्शन के साथ, वे मेल खाते हैं। स्टार कनेक्शन की तुलना में, डेल्टा कनेक्शन लाइन-टू-लाइन वोल्टेज को लगभग 1.73 गुना कम कर देता है। इसे केवल चरणों के समान भार की स्थिति में ही अनुमति दी जाती है, अन्यथा यह वाइंडिंग में बढ़ सकता है, जो जनरेटर के लिए खतरनाक है।

अलग-अलग उपभोक्ताओं (भार), जो तारों के अलग-अलग जोड़े द्वारा संचालित होते हैं, को एक ही तरह से किसी स्टार या डेल्टा में जोड़ा जा सकता है। परिणाम एक जनरेटर के समान स्थिति है: जब एक त्रिकोण से जुड़ा होता है, तो भार रैखिक वोल्टेज के अंतर्गत होता है, जब एक तारे से जुड़ा होता है, तो वोल्टेज 1.73 गुना कम होता है।

तीन चरण बिजली आपूर्ति प्रणाली - विशेष मामलाविद्युत सर्किट की मल्टीफ़ेज़ प्रणालियाँ जिसमें एक सामान्य स्रोत द्वारा बनाई गई समान आवृत्ति के साइनसॉइडल ईएमएफ, एक निश्चित चरण कोण द्वारा समय में एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाते हैं। में तीन चरण प्रणालीयह कोण 2π/3 (120°) है।

मल्टी-वायर (छह-तार) तीन-चरण एसी प्रणाली का आविष्कार निकोला टेस्ला द्वारा किया गया था। तीन-चरण प्रणालियों के विकास में एक महत्वपूर्ण योगदान एम. ओ. डोलिवो-डोब्रोवल्स्की द्वारा किया गया था, जिन्होंने सबसे पहले तीन- और चार-तार एसी ट्रांसमिशन सिस्टम का प्रस्ताव रखा था, जिसमें अन्य प्रणालियों के संबंध में कम-तार वाले तीन-चरण प्रणालियों के कई फायदे सामने आए थे। , और एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के साथ प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की।

एक स्टार कनेक्शन के साथ सममित तीन-चरण सर्किट में वर्तमान प्रवाह की एनिमेटेड छवि

चरण धाराओं का वेक्टर आरेख। सममित मोड.

लाभ

संभावित वायरिंग आरेख तीन चरण नेटवर्कअपार्टमेंट इमारतों में

• लाभप्रदता.
  • लंबी दूरी तक बिजली का लागत प्रभावी संचरण।
  • 3-फेज ट्रांसफार्मर की कम सामग्री खपत।
  • कम सामग्री की खपत बिजली की तारें, चूँकि समान बिजली खपत के साथ, चरणों में धाराएँ कम हो जाती हैं (एकल-चरण सर्किट की तुलना में)।
• सिस्टम संतुलन. यह संपत्ति सबसे महत्वपूर्ण में से एक है, क्योंकि असंतुलित प्रणाली में बिजली उत्पादन संयंत्र पर असमान यांत्रिक भार होता है, जो इसकी सेवा जीवन को काफी कम कर देता है।
• आसानी से एक वृत्ताकार घूर्णन प्राप्त करने की क्षमता चुंबकीय क्षेत्रकाम के लिए आवश्यक विद्युत मोटरऔर कई अन्य बिजली का सामान. 3-फेज धारा मोटरें (एसिंक्रोनस और सिंक्रोनस) मोटरों की तुलना में सरल होती हैं एकदिश धारा, एकल- या 2-चरण, और उच्च दक्षता दर है।
• एक इंस्टॉलेशन में दो ऑपरेटिंग वोल्टेज - चरण और रैखिक, और "स्टार" या "त्रिकोण" से कनेक्ट होने पर दो पावर स्तर प्राप्त करने की संभावना।
• एक ल्यूमिनेयर में विभिन्न चरणों द्वारा संचालित तीन लैंप (या लैंप के समूह) रखकर फ्लोरोसेंट लैंप पर ल्यूमिनेयर की झिलमिलाहट और स्ट्रोबोस्कोपिक प्रभाव को काफी कम करने की संभावना।

इन फायदों के कारण, आज के बिजली उद्योग में तीन-चरण प्रणाली सबसे आम हैं।

तीन-चरण सर्किट के लिए कनेक्शन आरेख

तारा

मौजूदा प्रकार की लाइन वोल्टेज सुरक्षा जो विद्युत दुकानों में बिक्री के लिए पाई जा सकती है। आवश्यकता अनुसार आधुनिक मानक, स्थापना DIN रेल पर होती है।

एक तारा एक ऐसा कनेक्शन है जब जनरेटर वाइंडिंग्स (जी) के चरणों के सिरे एक में जुड़े होते हैं आम बात, जिसे तटस्थ बिंदु या कहा जाता है तटस्थ. रिसीवर (एम) की वाइंडिंग के चरणों के सिरे भी एक सामान्य बिंदु से जुड़े होते हैं। जनरेटर और रिसीवर के चरणों की शुरुआत को जोड़ने वाले तारों को कहा जाता है रेखीय. दो न्यूट्रल को जोड़ने वाले तार को न्यूट्रल कहा जाता है।

वितरण टायर शून्य तारऔर किसी तारे से जुड़े होने पर जमीन के तार। स्टार कनेक्शन के फायदों में से एक तटस्थ तार पर बचत है, क्योंकि जनरेटर से उपभोक्ता के पास तटस्थ तार पृथक्करण बिंदु तक केवल एक तार की आवश्यकता होती है।

तटस्थ तार वाले तीन-चरण सर्किट को चार-तार सर्किट कहा जाता है। यदि कोई तटस्थ तार नहीं है - तीन-तार।

यदि रिसीवर के प्रतिरोध Z a, Z b, Z c एक दूसरे के बराबर हैं, तो ऐसे लोड को कहा जाता है सममित.

रैखिक और चरण धाराओं और वोल्टेज के बीच संबंध।

लाइन तार और न्यूट्रल (U a, U b, U c) के बीच के वोल्टेज को कहा जाता है चरण. दो लाइन तारों (यू एबी, यू बीसी, यू सीए) के बीच के वोल्टेज को कहा जाता है रेखीय. एक सममित भार के साथ वाइंडिंग को एक तारे से जोड़ने के लिए, रैखिक और चरण धाराओं और वोल्टेज के बीच संबंध मान्य है:

तीन-चरण नेटवर्क में तटस्थ तार के जलने (टूटने) के परिणाम

तीन-चरण प्रणाली में एक सममित भार के साथ, तटस्थ तार की अनुपस्थिति में भी उपभोक्ता को रैखिक वोल्टेज की आपूर्ति संभव है। हालाँकि, चरण वोल्टेज के साथ लोड की आपूर्ति करते समय, जब चरणों पर लोड सख्ती से सममित नहीं होता है, तो एक तटस्थ तार की उपस्थिति अनिवार्य है। जब यह टूटता है या प्रतिरोध (खराब संपर्क) में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, तो तथाकथित "चरण असंतुलन" होता है, जिसके परिणामस्वरूप चरण वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया कनेक्टेड लोड, शून्य से सीमा में एक मनमाना वोल्टेज के तहत हो सकता है। रैखिक करने के लिए ( विशिष्ट अर्थब्रेक के समय चरणों में भार वितरण पर निर्भर करता है तटस्थ तार). यह अक्सर अपार्टमेंट इमारतों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की विफलता का कारण होता है। चूँकि उपभोक्ता का प्रतिरोध स्थिर रहता है, तो, ओम के नियम के अनुसार, बढ़ते वोल्टेज के साथ, उपभोक्ता उपकरण से गुजरने वाली धारा अधिकतम स्वीकार्य मूल्य से बहुत अधिक होगी, जो दहन और / या संचालित विद्युत उपकरण की विफलता का कारण बनेगी। . कम वोल्टेज भी उपकरण विफलता का कारण बन सकता है। कभी-कभी सबस्टेशन पर न्यूट्रल तार के जलने (टूटने) से अपार्टमेंट में आग लग सकती है।

हार्मोनिक्स की समस्या जो एक तिहाई के गुणज हैं

आधुनिक तकनीक तेजी से पल्स नेटवर्क से सुसज्जित हो रही है। पावर फैक्टर करेक्टर के बिना एक स्विचिंग स्रोत आपूर्ति वोल्टेज साइन तरंग के शिखर के पास संकीर्ण दालों में करंट खींचता है, जिस समय इनपुट रेक्टिफायर कैपेसिटर चार्ज हो रहा होता है। एक बड़ी संख्या कीनेटवर्क में ऐसी बिजली आपूर्ति आपूर्ति वोल्टेज के तीसरे हार्मोनिक की बढ़ी हुई धारा बनाती है। हार्मोनिक धाराएं, जो पारस्परिक मुआवजे के बजाय तीसरे के गुणक हैं, गणितीय रूप से तटस्थ कंडक्टर (सममित भार वितरण के साथ भी) में संक्षेपित होती हैं और चरणों द्वारा अनुमेय बिजली खपत से अधिक होने के बिना भी इसके अधिभार का कारण बन सकती हैं। ऐसी समस्या, विशेष रूप से, बड़ी संख्या में एक साथ संचालित होने वाले कार्यालय उपकरणों वाले कार्यालय भवनों में मौजूद होती है।
मौजूदा प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति संस्थापन समाधान करने में असमर्थ हैं इस समस्या, की प्रबलता वाले नेटवर्क में पावर फैक्टर में कमी के बाद से आवेग स्रोतबिजली आपूर्ति एक प्रतिक्रियाशील घटक की शुरूआत से जुड़ी नहीं है, बल्कि वर्तमान खपत की गैर-रैखिकता के कारण है। तीसरे हार्मोनिक की समस्या का समाधान उत्पादित स्विचिंग बिजली आपूर्ति के सर्किट के हिस्से के रूप में पावर फैक्टर करेक्टर (निष्क्रिय या सक्रिय) का उपयोग है।
IEC 1000-3-2 की आवश्यकताएं 50 W या अधिक की शक्ति वाले उपकरणों के लिए लोड करंट के हार्मोनिक घटकों को सीमित करती हैं। रूस में, लोड करंट के हार्मोनिक घटकों की संख्या GOST 13109-97, OST 45.188-2001 मानकों द्वारा मानकीकृत है।

त्रिकोण

त्रिभुज एक ऐसा संबंध है जब पहले चरण का अंत दूसरे चरण की शुरुआत से जुड़ा होता है, दूसरे चरण का अंत तीसरे चरण की शुरुआत से जुड़ा होता है और तीसरे चरण का अंत तीसरे चरण की शुरुआत से जुड़ा होता है पहला।

लाइन और चरण धाराओं और वोल्टेज के बीच संबंध

एक त्रिकोण में वाइंडिंग को एक सममित भार के साथ जोड़ने के लिए, रैखिक और चरण धाराओं और वोल्टेज के बीच संबंध मान्य है:

सामान्य वोल्टेज मानक

अंकन

कंडक्टरों से संबंधित विभिन्न चरणअलग-अलग रंगों से चिह्नित हैं. अलग - अलग रंगतटस्थ तथा को भी चिह्नित करें सुरक्षात्मक कंडक्टर. ऐसा क्षति से पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करने के लिए किया जाता है। विद्युत का झटका, साथ ही रखरखाव, स्थापना और मरम्मत में आसानी के लिए विद्युत प्रतिष्ठानऔर विद्युत उपकरण. में विभिन्न देशकंडक्टर मार्किंग के अपने अंतर हैं। हालाँकि, कई देश इसका अनुसरण करते हैं सामान्य सिद्धांतों रंग कोडिंगअंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन के IEC 60445:2010 मानक में निर्धारित कंडक्टर।

तीन चरण बिजली आपूर्ति प्रणाली- प्रत्यावर्ती धारा के विद्युत परिपथों के बहु-चरण प्रणालियों का एक विशेष मामला, जिसमें एक ही आवृत्ति के साइनसॉइडल ईएमएफ, एक सामान्य स्रोत द्वारा बनाए गए, एक निश्चित चरण कोण द्वारा समय में एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाते हैं। तीन-चरण प्रणाली में, यह कोण 2π/3 (120°) है।

निकोला टेस्ला द्वारा एक मल्टी-वायर (छह-तार) तीन-चरण एसी प्रणाली का आविष्कार किया गया था। तीन-चरण प्रणालियों के विकास में एक महत्वपूर्ण योगदान एम. ओ. डोलिवो-डोब्रोवल्स्की द्वारा किया गया था, जिन्होंने सबसे पहले तीन- और चार-तार एसी ट्रांसमिशन सिस्टम का प्रस्ताव रखा था, जिसमें अन्य प्रणालियों के संबंध में कम-तार वाले तीन-चरण प्रणालियों के कई फायदे सामने आए थे। , और एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के साथ प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की।

विश्वकोश यूट्यूब

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  प्रत्येक ऑपरेटिंग ईएमएफ आवधिक प्रक्रिया के अपने चरण में है, इसलिए इसे अक्सर "चरण" कहा जाता है। इसके अलावा, "चरणों" को इन ईएमएफ के कंडक्टर - वाहक कहा जाता है। तीन चरण प्रणालियों में, कतरनी कोण 120 डिग्री है। चरण कंडक्टरों को रूसी संघ में लैटिन अक्षरों एल में डिजिटल इंडेक्स 1 ... 3, या ए, बी और सी के साथ नामित किया गया है।

  चरण तारों के सामान्य पदनाम:

  रूस, EU (1000V से ऊपर)	रूस, EU (1000V से नीचे)	जर्मनी	डेनमार्क
  ए	एल1	एल1	आर
  बी	एल2	एल2	एस
  सी	एल3	एल3	टी

  लाभ

  • लाभप्रदता.
    • लंबी दूरी तक बिजली का लागत प्रभावी संचरण।
    • 3-फेज ट्रांसफार्मर की कम सामग्री खपत।
    • बिजली केबलों की कम सामग्री खपत, क्योंकि समान बिजली खपत के साथ, चरणों में धाराएं कम हो जाती हैं (एकल-चरण सर्किट की तुलना में)।
  • सिस्टम संतुलन. यह संपत्ति सबसे महत्वपूर्ण में से एक है, क्योंकि असंतुलित प्रणाली में बिजली उत्पादन संयंत्र पर असमान यांत्रिक भार होता है, जो इसकी सेवा जीवन को काफी कम कर देता है।
  • एक विद्युत मोटर और कई अन्य विद्युत उपकरणों के संचालन के लिए आवश्यक एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र को आसानी से प्राप्त करने की क्षमता। 3-चरण वर्तमान मोटर्स (एसिंक्रोनस और सिंक्रोनस) डीसी मोटर्स, एकल या 2-चरण की तुलना में सरल हैं, और उच्च दक्षता रखते हैं।
  • एक इंस्टॉलेशन में दो ऑपरेटिंग वोल्टेज - चरण और रैखिक, और "स्टार" या "त्रिकोण" से कनेक्ट होने पर दो पावर स्तर प्राप्त करने की संभावना।
  • एक ल्यूमिनेयर में विभिन्न चरणों द्वारा संचालित तीन लैंप (या लैंप के समूह) रखकर फ्लोरोसेंट लैंप पर ल्यूमिनेयर की झिलमिलाहट और स्ट्रोबोस्कोपिक प्रभाव को काफी कम करने की संभावना।

  इन फायदों के कारण, आज के बिजली उद्योग में तीन-चरण प्रणाली सबसे आम हैं।

  तीन-चरण सर्किट के लिए कनेक्शन आरेख

  तारा

  तटस्थ तार वाले तीन-चरण सर्किट को चार-तार सर्किट कहा जाता है। यदि कोई तटस्थ तार नहीं है - तीन-तार।

  यदि उपभोक्ता के प्रतिरोध Z a, Z b, Z c एक दूसरे के बराबर हों तो ऐसा भार कहलाता है सममित.

  रैखिक और चरण मात्राएँ

  लाइन तार और न्यूट्रल (U a, U b, U c) के बीच के वोल्टेज को कहा जाता है चरण. दो लाइन तारों (यू एबी, यू बीसी, यू सीए) के बीच के वोल्टेज को कहा जाता है रेखीय. एक सममित भार के साथ वाइंडिंग को एक तारे से जोड़ने के लिए, रैखिक और चरण धाराओं और वोल्टेज के बीच संबंध मान्य है:

  आई एल = आई एफ ; यू एल = 3 × यू एफ (\displaystyle I_(L)=I_(F);\qquad U_(L)=(\sqrt (3))\times (U_(F)))

  यह दिखाना आसान है कि लाइन वोल्टेज को चरणबद्ध तरीके से स्थानांतरित किया जाता है π / 6 (\displaystyle \pi /6)चरण के संबंध में:

  यू एल ए बी = यू एफ ए - यू एफ बी = यू एफ [cos ⁡ (ω t) - cos ⁡ (ω t - 2 π / 3) ] = 2 U F पाप ⁡ (- π / 3) पाप ⁡ (ω t - π / 3) = 3 U F cos ⁡ (ω t + π - π / 3 - π / 2) (\displaystyle u_(L)^(ab)=u_(F)^(a)-u_(F)^(b )=U_(F)[\cos(\omega t)-\cos(\omega t-2\pi /3)]=2U_(F)\sin(-\pi /3)\sin(\omega t- \pi /3)=(\sqrt (3))U_(F)\cos(\omega t+\pi -\pi /3-\pi /2))

  U L = 3 U F cos ⁡ (ω t + π / 6) (\displaystyle u_(L)=(\sqrt (3))U_(F)\cos(\omega t+\pi /6))

  तीन चरण की वर्तमान शक्ति

  एक सममित भार के साथ, वाइंडिंग को एक तारे से जोड़ने के लिए, तीन-चरण नेटवर्क की शक्ति है:

  P = 3 U F I F c o s φ = 3 U L 3 I L c o s φ = 3 U L I L c o s φ (\displaystyle P=3U_(F)I_(F)cos\varphi =3(\frac (U_(L))(\sqrt (3) )))I_(L)cos\varphi =(\sqrt (3))U_(L)I_(L)cos\varphi )

  तीन-चरण नेटवर्क में तटस्थ तार के जलने (टूटने) के परिणाम

  तीन-चरण प्रणाली में एक सममित भार के साथ, तटस्थ तार की अनुपस्थिति में भी उपभोक्ता को रैखिक वोल्टेज की आपूर्ति संभव है। हालाँकि, चरण वोल्टेज के साथ लोड की आपूर्ति करते समय, जब चरणों पर लोड सख्ती से सममित नहीं होता है, तो एक तटस्थ तार की उपस्थिति अनिवार्य है। यदि यह टूट जाता है या प्रतिरोध (खराब संपर्क) में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, तो तथाकथित "चरण असंतुलन" होता है, जिसके परिणामस्वरूप चरण वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया कनेक्टेड लोड, शून्य से रेंज में एक मनमाना वोल्टेज के तहत हो सकता है। रैखिक (विशिष्ट मान तटस्थ तार के टूटने के समय चरणों पर भार वितरण पर निर्भर करता है)। यह अक्सर अपार्टमेंट इमारतों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की विफलता का कारण होता है, जिससे आग लग सकती है। कम वोल्टेज भी उपकरण विफलता का कारण बन सकता है।

  हार्मोनिक्स की समस्या जो एक तिहाई के गुणज हैं

  आधुनिक तकनीक तेजी से पल्स नेटवर्क से सुसज्जित हो रही है। पावर फैक्टर करेक्टर के बिना एक स्पंदित स्रोत आपूर्ति वोल्टेज साइनसॉइड के शिखर के निकट संकीर्ण पल्स में करंट की खपत करता है, जिस समय इनपुट रेक्टिफायर कैपेसिटर चार्ज हो रहा होता है। नेटवर्क में बड़ी संख्या में ऐसी बिजली आपूर्ति आपूर्ति वोल्टेज के तीसरे हार्मोनिक की बढ़ी हुई धारा बनाती है। हार्मोनिक धाराएं, जो पारस्परिक मुआवजे के बजाय तीसरे के गुणक हैं, गणितीय रूप से तटस्थ कंडक्टर (सममित भार वितरण के साथ भी) में संक्षेपित होती हैं और चरणों द्वारा अनुमेय बिजली खपत से अधिक होने के बिना भी इसके अधिभार का कारण बन सकती हैं। ऐसी समस्या, विशेष रूप से, बड़ी संख्या में एक साथ संचालित होने वाले कार्यालय उपकरणों वाले कार्यालय भवनों में मौजूद होती है। तीसरे हार्मोनिक की समस्या का समाधान उत्पादित स्विचिंग बिजली आपूर्ति के सर्किट के हिस्से के रूप में पावर फैक्टर करेक्टर (निष्क्रिय या सक्रिय) का उपयोग है। IEC 1000-3-2 की आवश्यकताएं 50 W या अधिक की शक्ति वाले उपकरणों के लिए लोड करंट के हार्मोनिक घटकों को सीमित करती हैं। रूस में, लोड करंट के हार्मोनिक घटकों की संख्या GOST R 54149-2010, GOST 32144-2013 (1.07.2014 से), OST 45.188-2001 मानकों द्वारा मानकीकृत है।