Tension de phase et de ligne dans les circuits triphasés

L'électricité est fournie aux villes, aux entreprises et aux habitations à l'aide d'un réseau triphasé. Il est arrivé historiquement que des machines à courant alternatif triphasé soient utilisées pour produire de l'électricité et la consommer (dans les installations électriques). Ce montant a été choisi pour minimiser le coût de création d'un champ magnétique tournant ou d'utilisation de cette énergie pour produire de l'électricité. Il existe également des générateurs spécifiques à 6 phases, dans les voitures par exemple, mais là, ils sont nécessaires à d'autres fins. Dans cet article, nous parlerons de la tension de phase et de ligne dans les circuits triphasés, de la manière dont ils sont connectés et de la différence.

Tension alternative et ses amplitudes

La tension se distingue par la nature du courant: alternatif et continu. Une variable peut être de différentes formes, le point principal est que son signe et sa grandeur changent avec le temps. Une constante a un signe de toujours la même polarité, et la valeur peut être stabilisée ou non stabilisée.

Dans nos prises, la tension est alternative sinusoïdale. Ses différentes significations sont distinguées, le plus souvent les notions d'instantané, d'amplitude et d'action sont utilisées. Comme son nom l'indique, la tension instantanée est le nombre de volts à un moment donné. L'amplitude est l'oscillation de la sinusoïde par rapport à zéro en volts, l'effectif est l'intégrale de la fonction tension dans le temps, le rapport entre eux est le suivant: agissant √2 soit 1,41 fois moins amplitude. Voici à quoi cela ressemble sur le graphique :

Tension dans les circuits triphasés

Dans les circuits triphasés, on distingue deux types de tension - linéaire et phase. Pour comprendre leurs différences, vous devez jeter un œil au diagramme vectoriel et au graphique. Ci-dessous, vous voyez trois vecteurs Ua, Ub, Uc - ce sont des vecteurs de tension ou de phase. L'angle entre eux est de 120 °, parfois ils disent 120 degrés électriques. Cet angle correspond à celui des machines électriques les plus simples entre les enroulements (pôles).

Si vous réfléchissez le vecteur Ub de sorte que son angle d'inclinaison soit conservé, mais que le début et la fin soient inversés, son signe changera en l'inverse. Ensuite, nous allons mettre le début du vecteur –Ub à la fin du vecteur Ua, la distance entre le début de Ua et la fin de –Ub correspondra au vecteur de la tension de ligne Ul.

En termes simples, nous voyons que la valeur de la tension de ligne est supérieure à la tension de phase. Regardons le graphique de tension dans un réseau triphasé.

La ligne verticale rouge marque la tension de ligne entre la phase 1 et la phase 2, et la ligne jaune marque l'amplitude de phase de la phase 2.

BRIÈVEMENT:La tension de ligne est mesurée entre phase et phase, et la tension de phase est mesurée entre phase et zéro.

Du point de vue des calculs, la différence entre les contraintes est déterminée par la solution de cette formule :

La tension de ligne est √3 ou 1,73 fois supérieure à la tension de phase.

La charge à un réseau triphasé peut être connectée à l'aide de trois ou quatre fils. Le quatrième conducteur est zéro (neutre). Selon le type, le réseau peut être avec un neutre isolé et un solidement mis à la terre. En général, avec une charge uniforme, les trois phases peuvent être alimentées sans fil neutre. Il est nécessaire pour que les tensions et les courants soient répartis uniformément et qu'il n'y ait pas de déséquilibre de phaseet aussi comme protecteur. Dans les réseaux à mise à la terre solide, en cas de panne sur le boîtier, le disjoncteur se déclenchera ou le fusible du tableau sautera, vous éviterez ainsi le risque de choc électrique.

Ce qui est bien, c'est que dans un tel réseau, nous avons simultanément deux tensions qui peuvent être utilisées en fonction des exigences de charge.

Par exemple: faites attention au panneau électrique à l'entrée de votre maison. Trois phases viennent à vous, et l'une d'elles et zéro est amenée dans l'appartement. Ainsi, vous obtenez 220V (phase) dans les prises, et 380V (linéaire) entre les phases à l'entrée.

Schémas de raccordement des consommateurs à trois phases

Tous les moteurs, radiateurs haute puissance et autres charges triphasées peuvent être connectés en étoile ou en triangle. De plus, la plupart des moteurs électriques à borno ont un ensemble de cavaliers qui, selon leur position, forment une étoile ou un triangle à partir des enroulements, mais nous y reviendrons plus tard. Qu'est-ce que la connexion en étoile ?

La connexion en étoile consiste à connecter les enroulements du générateur de telle manière que les extrémités des enroulements sont connectées à un point et que la charge est connectée au début des enroulements. Les enroulements du moteur et les radiateurs puissants sont également reliés par une étoile, mais au lieu d'enroulements, des éléments chauffants y agissent.

Prenons l'exemple d'un moteur électrique. Lors de la connexion de ses enroulements avec une étoile, une tension de ligne de 380 V est appliquée à deux enroulements, et ainsi de suite avec chaque paire de phases.

Sur la figure, A, B, C sont le début des enroulements et X, Y, Z sont les extrémités connectées en un point et ce point est mis à la terre. Ici, vous voyez un réseau avec un neutre solidement mis à la terre (fil N). En pratique, cela ressemble à la photo du moteur électrique au bore :

Les extrémités des enroulements sont surlignées dans un carré rouge, elles sont reliées entre elles par des cavaliers, une telle disposition des cavaliers (en ligne) indique qu'elles sont reliées par une étoile. En bleu - alimentant trois phases.

Sur cette photo, les débuts (W1, V1, U1) et les fins (W2, V2, U2) sont marqués, notez qu'ils sont décalés par rapport aux origines, cela est nécessaire pour une connexion pratique en triangle :

Lorsqu'il est connecté en triangle, une tension de ligne est appliquée à chaque enroulement, ce qui conduit au fait que des courants importants circulent. Le bobinage doit être dimensionné pour cette connexion.

Chacune des méthodes d'allumage a ses propres avantages et inconvénients, certains moteurs passent généralement de l'étoile au triangle lors du processus de démarrage.

Nuances

Poursuivant la conversation sur les moteurs, la question du choix d'un circuit de commutation ne peut être ignorée. Le fait est que généralement le moteur sur sa plaque signalétique contient le marquage:

Sur la première ligne, vous voyez la légende du triangle et de l'étoile, remarquez que le triangle vient en premier. De plus, 220 / 380V est la tension entre le triangle et l'étoile, ce qui signifie que lors de la connexion avec un triangle, il est nécessaire que la tension de ligne soit égale à 220V. Si la tension de votre réseau est de 380, vous devez alors connecter le moteur à une étoile. Alors que la phase est toujours inférieure de 1,73, quelle que soit la valeur du linéaire.

Le moteur suivant est un excellent exemple :

Ici, les tensions nominales sont déjà de 380/660, ce qui signifie que pour le 380 linéaire, il doit être connecté avec un triangle, et l'étoile est conçue pour être alimentée à partir de trois phases 660V.

Si dans les charges puissantes, ils fonctionnent souvent avec les valeurs de la tension interphase, alors dans les circuits d'éclairage dans 99% des cas, la tension de phase est utilisée (entre phase et zéro). Une exception sont les grues électriques et similaires, où un transformateur avec des enroulements secondaires avec un 220 V linéaire peut être utilisé. Mais ce sont plutôt des subtilités et des spécificités de dispositifs spécifiques. Il est plus facile pour les débutants de s'en souvenir: la tension de phase est celle qui est dans la sortie entre la phase et le zéro, linéaire - dans la ligne.

Vous ne savez probablement pas :

• Comment faire 380 sur 220 volts
• Comment assembler un panneau électrique triphasé
• Comment répartir la charge entre les phases