Tensione di fase e di linea nei circuiti trifase

L'elettricità viene fornita a città, aziende e abitazioni utilizzando una rete trifase. È accaduto storicamente che le macchine a corrente alternata trifase siano utilizzate per generare elettricità e consumarla (negli impianti elettrici). Questa quantità è stata scelta per ridurre al minimo il costo della creazione di un campo magnetico rotante o dell'utilizzo di questa energia per generare elettricità. Esistono anche generatori specifici a 6 fasi, ad esempio nelle auto, ma lì sono necessari per altri scopi. In questo articolo parleremo di quale sia la tensione di fase e di linea nei circuiti trifase, come sono collegati e qual è la differenza.

Tensione alternata e sue grandezze

La tensione si distingue per la natura della corrente: alternata e diretta. Una variabile può avere forme diverse, l'importante è che il suo segno e la sua grandezza cambino nel tempo. Una costante ha segno sempre della stessa polarità, e il valore può essere stabilizzato o non stabilizzato.

Nelle nostre prese la tensione è alternata sinusoidale. Si distinguono i suoi diversi significati, molto spesso vengono utilizzati i concetti di istantaneo, ampiezza e recitazione. Come suggerisce il nome, la tensione istantanea è il numero di volt in un determinato momento. L'ampiezza è l'oscillazione della sinusoide rispetto allo zero in volt, l'efficace è l'integrale della funzione tensione nel tempo, il rapporto tra loro è il seguente: agendo 2 o 1,41 volte meno ampiezza. Ecco come appare sul grafico:

Tensione nei circuiti trifase

Nei circuiti trifase si distinguono due tipi di tensione: lineare e di fase. Per capire le loro differenze, devi dare un'occhiata al diagramma vettoriale e al grafico. Sotto puoi vedere tre vettori Ua, Ub, Uc: questi sono vettori di tensione o di fase. L'angolo tra loro è di 120 °, a volte dicono 120 gradi elettrici. Questo angolo corrisponde a quello delle macchine elettriche più semplici tra gli avvolgimenti (poli).

Se rifletti il ​​vettore Ub in modo che il suo angolo di inclinazione sia preservato, ma l'inizio e la fine sono invertiti, il suo segno cambierà nell'opposto. Quindi imposteremo l'inizio del vettore –Ub alla fine del vettore Ua, la distanza tra l'inizio di Ua e la fine di –Ub corrisponderà al vettore della tensione di linea Ul.

In parole semplici, vediamo che il valore della tensione di linea è maggiore della tensione di fase. Diamo un'occhiata al grafico della tensione in una rete trifase.

La linea verticale rossa indica la tensione di linea tra la fase 1 e la fase 2 e la linea gialla indica l'ampiezza della fase della fase 2.

BREVEMENTE:La tensione di linea viene misurata tra fase e fase e la tensione di fase viene misurata tra fase e zero.

Dal punto di vista dei calcoli, la differenza tra le sollecitazioni è determinata dalla soluzione di questa formula:

La tensione di linea è √3 o 1,73 volte maggiore della tensione di fase.

Il carico a una rete trifase può essere collegato utilizzando tre o quattro fili. Il quarto conduttore è zero (neutro). A seconda del tipo, la rete può essere con neutro isolato e con messa a terra solida. In generale, con carico uniforme, si possono fornire tre fasi senza neutro. È necessario in modo che le tensioni e le correnti siano distribuite uniformemente e non ci sia squilibrio di fasee anche come protettivo. Nelle reti con messa a terra solida, in caso di guasto della custodia, l'interruttore di circuito si romperà o il fusibile nel quadro si brucerà, quindi eviterai il pericolo di scosse elettriche.

La cosa bella è che in una rete del genere abbiamo contemporaneamente due tensioni che possono essere utilizzate in base ai requisiti di carico.

Per esempio: fate attenzione al quadro elettrico all'ingresso di casa vostra. Tre fasi vengono da te e una di esse e zero vengono portate nell'appartamento. Quindi, ottieni 220V (fase) nelle prese e 380V (lineare) tra le fasi all'ingresso.

Schemi per collegare i consumatori a tre fasi

Tutti i motori, i riscaldatori ad alta potenza e altri carichi trifase possono essere collegati a stella oa triangolo. Inoltre, la maggior parte dei motori elettrici a Borno ha una serie di ponticelli che, a seconda della loro posizione, formano una stella o un triangolo dagli avvolgimenti, ma ne parleremo più avanti. Cos'è la connessione stellare?

La connessione a stella implica il collegamento degli avvolgimenti del generatore in modo tale che le estremità degli avvolgimenti siano collegate a un punto e il carico sia collegato all'inizio degli avvolgimenti. Anche gli avvolgimenti del motore e i potenti riscaldatori sono collegati da una stella, solo che al posto degli avvolgimenti agiscono elementi riscaldanti.

Pensiamo all'esempio di un motore elettrico. Quando si collegano i suoi avvolgimenti con una stella, viene applicata una tensione di linea di 380 V a due avvolgimenti e così via con ciascuna coppia di fasi.

Nella figura, A, B, C sono l'inizio degli avvolgimenti e X, Y, Z sono le estremità collegate in un punto e questo punto è collegato a terra. Qui vedete una rete con un neutro solidamente messo a terra (filo N). In pratica sembra la foto del motore elettrico boro:

Le estremità degli avvolgimenti sono evidenziate in un quadrato rosso, sono interconnesse da ponticelli, una tale disposizione dei ponticelli (in una linea) indica che sono collegati da una stella. In blu - fornitura di tre fasi.

In questa foto, gli inizi (W1, V1, U1) e le estremità (W2, V2, U2) sono contrassegnati, si noti che sono spostati rispetto alle origini, questo è necessario per una comoda connessione in un triangolo:

Quando è collegato a triangolo, la tensione di linea viene applicata a ciascun avvolgimento, il che porta al fatto che scorrono grandi correnti. L'avvolgimento deve essere dimensionato per questo collegamento.

Ciascuno dei metodi di accensione ha i suoi vantaggi e svantaggi, alcuni motori generalmente passano da una stella a un triangolo durante il processo di avviamento.

sfumature

Continuando la conversazione sui motori, la questione della scelta di un circuito di commutazione non può essere ignorata. Il fatto è che di solito il motore sulla sua targa contiene la marcatura:

Sulla prima riga, vedi la legenda per il triangolo e la stella, nota che il triangolo viene prima. Inoltre, 220 / 380 V è la tensione attraverso il triangolo e la stella, il che significa che quando ci si collega a un triangolo, è necessario che la tensione di linea sia uguale a 220 V. Se la tensione di rete è 380, è necessario collegare il motore a una stella. Mentre la fase è sempre inferiore di 1,73, indipendentemente dal valore del lineare.

Il seguente motore è un ottimo esempio:

Qui le tensioni nominali sono già 380/660, il che significa che per il lineare 380 deve essere collegato con un triangolo e la stella è progettata per essere alimentata da tre fasi da 660V.

Se in carichi potenti funzionano spesso con i valori della tensione interfase, quindi nei circuiti di illuminazione nel 99% dei casi viene utilizzata la tensione di fase (tra fase e zero). Un'eccezione sono le gru elettriche e simili, dove può essere utilizzato un trasformatore con avvolgimenti secondari a 220 V lineare. Ma queste sono piuttosto sottigliezze e specificità di dispositivi specifici. È più facile per i principianti ricordarlo: la tensione di fase è quella che si trova nell'uscita tra fase e zero, lineare - nella linea.

Probabilmente non sai:

• Come fare 380 da 220 volt
• Come assemblare un quadro elettrico trifase
• Come distribuire il carico tra le fasi