Fazinė ir linijos įtampa trifazėse grandinėse

Elektra miestams, įmonėms ir gyvenamiesiems namams tiekiama trifaziu tinklu. Taip istoriškai susiklostė, kad elektrai gaminti ir vartoti (elektros instaliacijose) naudojamos trifazės kintamosios srovės mašinos. Ši suma buvo pasirinkta siekiant sumažinti besisukančio magnetinio lauko sukūrimo arba šios energijos panaudojimo elektros energijos gamybai išlaidas. Taip pat yra specifinių 6 fazių generatorių, pavyzdžiui, automobiliuose, bet ten jie reikalingi kitiems tikslams. Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie tai, kokia yra fazė ir linijos įtampa trifazėse grandinėse, kaip jie yra prijungti ir koks skirtumas.

Kintamoji įtampa ir jos dydis

Įtampa išsiskiria pagal srovės pobūdį: kintamoji ir tiesioginė. Kintamasis gali būti įvairių formų, svarbiausia, kad jo ženklas ir dydis laikui bėgant kinta. Nuolatinis ženklas visada yra to paties poliškumo, o vertė gali būti stabilizuota arba nestabilizuota.

Mūsų lizduose įtampa yra kintamoji sinusoidinė. Išskiriamos skirtingos jo reikšmės, dažniausiai vartojamos momentinės, amplitudės ir vaidybos sąvokos. Kaip rodo pavadinimas, momentinė įtampa yra voltų skaičius tam tikru laiko momentu. Amplitudė yra sinusoido svyravimas, palyginti su nuliu voltais, efektyvusis yra funkcijos integralas įtampa laikui bėgant, santykis tarp jų yra toks: veikia √2 arba 1,41 karto mažiau amplitudė. Štai kaip tai atrodo grafike:

Įtampa trifazėse grandinėse

Trifazėse grandinėse išskiriami du įtampos tipai – tiesinė ir fazinė. Norėdami išsiaiškinti jų skirtumus, turite pažvelgti į vektorinę diagramą ir grafiką. Žemiau matote tris vektorius Ua, Ub, Uc – tai įtampos arba fazės vektoriai. Kampas tarp jų yra 120 °, kartais sakoma, kad 120 elektrinių laipsnių. Šis kampas atitinka esantį paprasčiausiose elektros mašinose tarp apvijų (polių).

Jei vektorių Ub atspindėsite taip, kad jo pasvirimo kampas būtų išsaugotas, bet pradžia ir pabaiga būtų atvirkščiai, jo ženklas pasikeis į priešingą. Tada vektoriaus –Ub pradžią nustatysime į vektoriaus Ua pabaigą, atstumas nuo Ua pradžios iki –Ub pabaigos atitiks linijos įtampos Ul vektorių.

Paprastais žodžiais tariant, matome, kad linijos įtampos vertė yra didesnė už fazės įtampą. Pažvelkime į įtampos grafiką trifaziame tinkle.

Raudona vertikali linija žymi linijos įtampą tarp 1 ir 2 fazių, o geltona linija žymi 2 fazės fazės amplitudę.

TRUMPAI:Linijos įtampa matuojama tarp fazės ir fazės, o fazinė įtampa matuojama tarp fazės ir nulio.

Skaičiavimų požiūriu įtempių skirtumas nustatomas pagal šios formulės sprendimą:

Linijos įtampa yra √3 arba 1,73 karto didesnė už fazės įtampą.

Apkrovą prie trifazio tinklo galima prijungti naudojant tris ar keturis laidus. Ketvirtasis laidininkas yra nulis (neutralus). Priklausomai nuo tipo, tinklas gali būti su izoliuotu nuliu ir tvirtai įžemintu. Apskritai, esant vienodai apkrovai, trys fazės gali būti tiekiamos be nulinio laido. Jis reikalingas, kad įtampos ir srovės pasiskirstytų tolygiai ir nebūtų fazių disbalansasir taip pat kaip apsauginė priemonė. Tvirtai įžemintuose tinkluose, sugedus korpusui, išsijungs grandinės pertraukiklis arba perdegs saugiklis skirstomajame skydelyje, todėl išvengsite elektros smūgio pavojaus.

Puiku tai, kad tokiame tinkle vienu metu turime dvi įtampas, kurias galima naudoti pagal apkrovos reikalavimus.

Pavyzdžiui: atkreipkite dėmesį į elektros skydelį prie įėjimo į savo namus. Trys fazės ateina pas jus, o viena iš jų ir nulis įvedamas į butą. Taigi, jūs gaunate 220 V (fazė) į lizdus ir 380 V (tiesinė) tarp fazių prie įėjimo.

Diagramos vartotojų prijungimui prie trijų fazių

Visi varikliai, didelio galingumo šildytuvai ir kitos trifazės apkrovos gali būti jungiamos žvaigždute arba trikampiu. Be to, dauguma Boro elektrinių variklių turi džemperių rinkinį, kuris, priklausomai nuo jų padėties, iš apvijų suformuoja žvaigždę arba trikampį, bet apie tai vėliau. Kas yra žvaigždžių ryšys?

Žvaigždės jungtis apima generatoriaus apvijų sujungimą tokiu būdu, kai apvijų galai yra sujungti su vienu tašku, o apkrova - su apvijų pradžia. Variklio ir galingų šildytuvų apvijos taip pat sujungtos žvaigždute, tik vietoj apvijų juose veikia kaitinimo elementai.

Pagalvokime apie elektros variklio pavyzdį. Sujungiant jo apvijas su žvaigždute, dviem apvijomis įvedama 380 V linijos įtampa ir taip su kiekviena fazių pora.

Paveiksle A, B, C yra apvijų pradžia, o X, Y, Z – galai, sujungti viename taške ir šis taškas yra įžemintas. Čia matote tinklą su tvirtai įžeminta neutrale (N laidas). Praktiškai tai atrodo kaip elektros variklio boro nuotrauka:

Apvijų galai paryškinti raudonu kvadratu, tarpusavyje sujungti džemperiais, toks džemperių išdėstymas (linijoje) rodo, kad jie sujungti žvaigždute. Mėlyna – tiekia tris fazes.

Šioje nuotraukoje pažymėtos pradžios (W1, V1, U1) ir pabaigos (W2, V2, U2), atkreipkite dėmesį, kad jos yra pasislinkusios ištakų atžvilgiu, tai būtina patogiam sujungimui į trikampį:

Prijungus trikampiu, kiekvienai apvijai taikoma linijos įtampa, todėl teka didelės srovės. Apvija turi būti pritaikyta šiam jungimui.

Kiekvienas įjungimo būdas turi savų privalumų ir trūkumų, kai kurie varikliai paprastai persijungia iš žvaigždės į trikampį paleidimo metu.

Niuansai

Tęsiant pokalbį apie variklius, negalima ignoruoti perjungimo grandinės pasirinkimo klausimo. Faktas yra tas, kad paprastai ant variklio vardinėje plokštelėje yra ženklinimas:

Pirmoje eilutėje matote trikampio ir žvaigždės legendą, atkreipkite dėmesį, kad trikampis yra pirmas. Be to, 220 / 380 V yra įtampa per trikampį ir žvaigždę, o tai reiškia, kad jungiantis su trikampiu, būtina, kad linijos įtampa būtų lygi 220 V. Jei jūsų tinklo įtampa yra 380, turite prijungti variklį prie žvaigždės. Nors fazė visada yra 1,73 mažesnė, nepriklausomai nuo tiesinės vertės.

Šis variklis yra puikus pavyzdys:

Čia jau vardinės įtampos yra 380/660, vadinasi, tiesiniam 380 reikia jungti trikampiu, o žvaigždė skirta maitinti iš trijų 660V fazių.

Jei esant galingoms apkrovoms jie dažnai veikia su tarpfazinės įtampos reikšmėmis, tada apšvietimo grandinėse 99% atvejų naudojama fazinė įtampa (tarp fazės ir nulio). Išimtis yra elektriniai kranai ir panašiai, kur galima naudoti transformatorių su antrinėmis apvijomis su tiesine 220 V įtampa. Bet tai veikiau konkrečių įrenginių subtilybės ir specifika. Pradedantiesiems lengviau tai atsiminti: fazinė įtampa yra ta, kuri yra išleidimo angoje tarp fazės ir nulio, linijinė - linijoje.

Jūs tikriausiai nežinote:

• Kaip padaryti 380 iš 220 voltų
• Kaip surinkti trifazę elektros skydą
• Kaip paskirstyti apkrovą tarp fazių