Tensiunea de fază și linie în circuite trifazate

Electricitatea este furnizată orașelor, întreprinderilor și locuințelor folosind o rețea trifazată. S-a întâmplat istoric ca mașinile trifazate de curent alternativ să fie folosite pentru a genera electricitate și a o consuma (în instalațiile electrice). Această sumă a fost aleasă pentru a minimiza costul creării unui câmp magnetic rotativ sau al utilizării acestei energii pentru a genera electricitate. Există și generatoare specifice cu 6 faze, la mașini de exemplu, dar acolo sunt necesare pentru alte scopuri. În acest articol vom vorbi despre care sunt tensiunea de fază și linie în circuitele trifazate, cum sunt conectate și care este diferența.

Tensiunea alternativă și mărimea acesteia

Tensiunea se distinge prin natura curentului: alternativ și direct. O variabilă poate avea forme diferite, principalul aspect este că semnul și mărimea ei se schimbă în timp. Semnul constant este întotdeauna de aceeași polaritate, iar valoarea poate fi stabilizată sau nestabilizată.

În prizele noastre, tensiunea este alternativă sinusoidală. Se disting semnificațiile sale diferite, cel mai adesea sunt utilizate conceptele de instantaneu, amplitudine și acțiune. După cum sugerează și numele, tensiunea instantanee este numărul de volți la un anumit moment de timp. Amplitudinea este oscilația sinusoidei față de zero în volți, efectivul este integrala funcției tensiune în timp, raportul dintre ele este următorul: acționând √2 sau de 1,41 ori mai puțin amplitudine. Așa arată pe grafic:

Tensiune în circuite trifazate

În circuitele trifazate, se disting două tipuri de tensiune - liniară și fază. Pentru a descoperi diferențele dintre ele, trebuie să aruncați o privire asupra diagramei vectoriale și graficului. Mai jos vedeți trei vectori Ua, Ub, Uc - aceștia sunt vectori de tensiune sau de fază. Unghiul dintre ele este de 120 °, uneori se spune 120 de grade electrice. Acest unghi corespunde cu cel din cele mai simple mașini electrice dintre înfășurări (poli).

Dacă reflectați vectorul Ub astfel încât unghiul său de înclinare să fie păstrat, dar începutul și sfârșitul sunt inversate, semnul său se va schimba în opus. Apoi vom seta începutul vectorului –Ub la sfârșitul vectorului Ua, distanța dintre începutul lui Ua și sfârșitul lui –Ub va corespunde vectorului tensiunii de linie Ul.

Cu cuvinte simple, vedem că valoarea tensiunii de linie este mai mare decât tensiunea de fază. Să aruncăm o privire la graficul tensiunii într-o rețea trifazată.

Linia verticală roșie marchează tensiunea de linie între faza 1 și faza 2, iar linia galbenă marchează amplitudinea fazei fazei 2.

SCURT:Tensiunea de linie este măsurată între fază și fază, iar tensiunea de fază este măsurată între fază și zero.

Din punct de vedere al calculelor, diferența dintre tensiuni este determinată de soluția acestei formule:

Tensiunea de linie este √3 sau de 1,73 ori mai mare decât tensiunea de fază.

Sarcina la o rețea trifazată poate fi conectată prin trei sau patru fire. Al patrulea conductor este zero (neutru). În funcție de tip, rețeaua poate fi cu un neutru izolat și unul solid împământat. În general, cu o sarcină uniformă, trei faze pot fi alimentate fără fir neutru. Este necesar ca tensiunile și curenții să fie distribuite uniform și să nu existe dezechilibru de fazăși, de asemenea, ca una de protecție. În rețelele cu împământare solidă, în cazul unei avarii a carcasei, întrerupătorul se va defecta sau siguranța din tablou se va arde, astfel încât veți evita pericolul de electrocutare.

Lucrul grozav este că într-o astfel de rețea avem simultan două tensiuni care pot fi utilizate în funcție de cerințele de sarcină.

De exemplu: fii atent la tabloul electric de la intrarea in casa ta. Trei faze vin la tine, iar una dintre ele și zero sunt aduse în apartament. Astfel, primești 220V (fază) în prize și 380V (liniar) între faze la intrare.

Diagrame pentru conectarea consumatorilor în trei faze

Toate motoarele, încălzitoarele de mare putere și alte sarcini trifazate pot fi conectate într-o conexiune stea sau triunghi. Mai mult, majoritatea motoarelor electrice din Borno au un set de jumperi, care, în funcție de poziția lor, formează o stea sau un triunghi din înfășurări, dar mai multe despre asta mai târziu. Ce este conexiunea stea?

Conectarea în stea implică conectarea înfășurărilor generatorului în așa fel când capetele înfășurărilor sunt conectate la un punct, iar sarcina este conectată la începutul înfășurărilor. Înfășurările motorului și încălzitoarele puternice sunt, de asemenea, conectate printr-o stea, numai că în loc de înfășurări, elementele de încălzire acționează în ele.

Să ne gândim la exemplul unui motor electric. La conectarea înfășurărilor sale cu o stea, la două înfășurări se aplică o tensiune de linie de 380 V și așa mai departe cu fiecare pereche de faze.

În figură, A, B, C sunt începutul înfășurărilor, iar X, Y, Z sunt capetele conectate într-un punct și acest punct este împământat. Aici vedeți o rețea cu un neutru solid împământat (fir N). În practică, arată ca fotografia motorului electric:

Capetele înfășurărilor sunt evidențiate într-un pătrat roșu, sunt interconectate prin jumperi, o astfel de aranjare a jumperilor (în linie) indică faptul că sunt conectate printr-o stea. În albastru - furnizarea în trei faze.

În această fotografie, începuturile (W1, V1, U1) și sfârșiturile (W2, V2, U2) sunt marcate, rețineți că sunt deplasate în raport cu originile, acest lucru este necesar pentru o conexiune convenabilă într-un triunghi:

Când este conectat în deltă, fiecare înfășurare este aplicată tensiune de linie, ceea ce duce la faptul că curg curenți mari. Înfășurarea trebuie dimensionată pentru această conexiune.

Fiecare dintre metodele de pornire are propriile sale avantaje și dezavantaje, unele motoare trecând în general de la o stea la o deltă în timpul procesului de pornire.

Nuanțe

Continuând discuția despre motoare, problema alegerii unui circuit de comutare nu poate fi ignorată. Faptul este că, de obicei, motorul de pe plăcuța de identificare conține marcajul:

Pe prima linie, vedeți legenda pentru triunghi și stea, observați că triunghiul este primul. În plus, 220 / 380V este tensiunea pe triunghi și stea, ceea ce înseamnă că atunci când se conectează cu un triunghi, este necesar ca tensiunea de linie să fie egală cu 220V. Dacă tensiunea rețelei este de 380, atunci trebuie să conectați motorul la o stea. În timp ce faza este întotdeauna cu 1,73 mai mică, indiferent de valoarea liniarului.

Următorul motor este un exemplu excelent:

Aici, tensiunile nominale sunt deja 380/660, ceea ce înseamnă că pentru 380 liniar trebuie conectat cu un triunghi, iar steaua este proiectată pentru a fi alimentată din trei faze de 660V.

Dacă la sarcini puternice funcționează adesea cu valorile tensiunii interfazate, atunci în circuitele de iluminat în 99% din cazuri se utilizează tensiunea de fază (între fază și zero). Excepție fac macaralele electrice și altele asemenea, unde poate fi utilizat un transformator cu înfășurări secundare cu o tensiune liniară de 220 V. Dar acestea sunt mai degrabă subtilități și specificitate ale dispozitivelor specifice. Este mai ușor pentru începători să-și amintească acest lucru: tensiunea de fază este aceea care se află în priza între fază și zero, liniară - în linie.

Probabil că nu știi:

• Cum se face 380 din 220 volți
• Cum să asamblați un panou electric trifazat
• Cum se distribuie sarcina pe faze