Úroveň napětí je potenciální charakteristikou kvality dodávky elektrické energie spotřebitelům. Spotřebiče jsou dlouhodobě v provozu, pokud pracují v přípustném rozsahu výkonu sítě. V třífázových obvodech se rozlišuje mezi fázovým a síťovým napětím, aby se určila funkce a parametry připojení. Na výstupu od výrobce se napětí změní pro přepravu a po stupních zpětné konverze získá hodnotu, kterou používají spotřebitelé.
Obsah
Co je to fáze?
Fáze je hodnota trigonometrické funkce, například definující druh nebo popisující vlnění či kmitavý pohyb. Hodnota je totožná s úhlem nebo argumentem periodické funkce. Závislost celočíselné fáze na souřadnicích a čase není vždy lineární a harmonická. Konec vodiče, kterým proud vstupuje do obvodu, neboli svorka, představuje počátek fáze. Změna napětí obvodu v čase je projekcí vektoru paprsků na souřadnicovou osu.
Obvod je tvořen standardními prvky - generátorem energie, přenosovým obvodem, přijímačem. Pojem, co je fáze, síťové napětí, jejich vzájemné působení vyžaduje definice fáze. Poloha fáze platí pouze pro střídavou síť. Tento koncept je definován pomocí rovnice vektorového rotačního sektoru s jedním koncem pevně umístěným v počátku souřadnic.
Elektrická vedení se liší počtem fází: jednofázová, dvoufázová, třífázová a vícefázová.
V Rusku je třífázová síť oblíbená pro zásobování spotřebitelů, které představují obytné budovy nebo průmyslové podniky. Toto zapojení má oproti jednofázovému napájecímu obvodu výhody:
- hospodárnost díky příznivému využití materiálů;
- možnost přepravy velkého množství elektřiny;
- zapojení výkonných generátorů a motorů do provozního obvodu;
- vytváří různá jmenovitá napětí v závislosti na způsobu připojení zátěže k elektrickému vedení.
Provoz v třífázovém obvodu závisí na vzájemném vztahu jeho součástí. Údaj o napětí závisí na fázi (úhel vektorového paprsku k souřadnicové rovině osy). Napětí je určeno potenciálem země, který je nulový. Z tohoto důvodu se kabel s přítomným napětím označuje jako fázový kabel a zemnicí kabel jako nulový kabel. Fázový úhel jednotkového vektoru je málo důležitý, protože otočí přímku o 360° za 1/50 sekundy. Zohledňuje se vzájemný úhel dvou vektorů.
V síti s jalovými složkami se úhel svírá mezi vektorovými hodnotami elektrického proudu a napětí a nazývá se fázový posun. Pokud se hodnoty připojených zátěží v čase nemění, bude hodnota posunu vždy konstantní. Neměnnost ukazatele se využívá při výpočtu elektrického vedení a analýze výkonnosti.
Je-li na cívce navinuto mnoho závitů drátu, jmenovité napětí se zvyšuje úměrně počtu závitů. Tento jev vedl k rozvoji generátorů, které dodávají elektřinu spotřebitelům. Pro účinek magnetického pole se někdy instaluje několik cívek. Magnetické pole statoru protíná 3 cívky současně při jedné otáčce rotoru, což vede ke zvýšení výkonu generátoru. Díky tomu je možné napájet 3 uživatele najednou.
Co je to fázové napětí?
V třífázové síti ve většině zemí je napětí 220 V. Fázové napětí se měří v mezeře mezi fázemi na začátku a na konci vedení. Prakticky se jedná o hodnotu uprostřed nulového vodiče a namáhaného kabelu. V zapojení do hvězdy se hodnoty proudů v síti a fázových proudů neliší.
Fázové napětí - je napětí mezi nulovým vodičem a jedním z fázových vodičů (220 V).
Symetrická soustava vylučuje přítomnost nulového vodiče, u nesymetrické metody je nulový vodič zachován v poměru ke zdroji. Při druhém způsobu jsou do obvodu často zapojena svítidla a je vyžadován nezávislý provoz 3 pracovních kabelů, pak jsou svorky přijímače zapojeny ve stylu delta.
Mezifázové napětí se používá v bytovém sektoru s obchody nebo kancelářemi v přízemí. Tímto způsobem je možné napájet komerční prostory. napájecí kabely aby bylo možné zajistit napětí 380 V. Ve výškových budovách zajišťuje připojení výtahů, eskalátorů a průmyslových chladicích zařízení. Zapojení je poměrně jednoduché, protože do obydlí vede nulový a zátěžový vodič a do veřejných prostor vedou 3 pracovní kabely a nulový vodič.
Rozdíl mezi třífázovým proudem a jednofázovým proudem spočívá v tom, že síťovou hodnotou je výkon vedení a parametry relevantními pro zátěž jsou fázová napětí. Od stanice ke spotřebiči se vede vedení včetně pracovních vodičů a nulového vodiče. Měniče jsou umístěny na začátku a na konci obvodu, aby se snížil únik, ale to nemění obraz. Neutrální vodič zachycuje a přenáší k uživateli uvedený potenciál získaný na výstupu. Výkon v zatíženém vodiči se vytváří na základě hodnoty v nulovém vodiči.
Velikost fázového napětí se zjišťuje a vzniká ve vztahu ke středu spojení vinutí, nulovému vodiči. V třífázovém obvodu, který je symetrický vzhledem k zátěži, se nulou přenáší proud s minimálními hodnotami. Na výstupu takového vedení jsou zatížené vodiče zbarveny konvenčním způsobem. standardní barvy:
- Jádro L1 - hnědé
- vodič L2 - černý;;
- kabel L3 - šedý
- neutrální oplet N - modrý
- žlutá nebo zelená - pro uzemnění.
Takto výkonné linky jsou vedeny k velkým spotřebitelům - celým čtvrtím, továrnám. U malých přijímačů se instaluje jednofázové vedení, které obsahuje zatížený vodič a přídavnou nulu. Pokud je rozložení výkonu v jednofázových větvích rovnoměrné, je v třífázové konstrukci rovnováha. Pro vedení komponentních větví se předpokládá napětí mezi fází a nulou jednoho vodiče.
Jaké je síťové napětí?
V třífázové síti je možné oddělit další napětí připojením propojky mezi 2 zatížené kabely. Její hodnota je vyšší, protože se jedná o průmět dvou vektorů do souřadnicové roviny, které mezi sebou svírají úhel 120°. Přídavek k hodnotě fázového napětí je 73 % nebo se vypočítá jako √3-1. Obecně přijímané síťové napětí na elektrickém vedení je vždy 380 voltů.
Napětí v síti - je napětí mezi oběma fázovými vodiči (380 V).
Napětí se počítá mezi fázemi nebo mezi fázovými vodiči. Při instalaci obvodu vznikají potíže s nepřesností výpočtu vodiče, což někdy způsobuje poruchu. Schémata zapojení se liší způsobem kombinace zatížených vodičů a zdroje elektrické energie. Výhody jednofázového systému jsou:
- Bezpečný provoz zařízení, protože nebezpečí poškození hrozí od 1 kabelu;
- Systém slouží k efektivnímu zapojení, volbě provozních principů, výpočtu parametrů a měření.
Výpočty systému jsou jednoduché, založené na standardních fyzikálních vzorcích. K měření výkonu obvodu se používá multimetr. Charakteristiky fázového spojení se zjišťují pomocí speciálních voltmetrů, proudových snímačů.
Lineární napětí vzniká při průtoku elektrického proudu v ponorce při spojení zdroje energie a přijímače. Fázová napětí se mění také při poklesu výkonu v oblasti mezi výstupem generátoru a spotřebičem. Při znalosti parametrů vedení není obtížné vypočítat hodnotu fázového napětí.
Hlavní specifika:
- Při zapojování není zapotřebí žádné profesionální zařízení, postačí šroubovák s vestavěným indikátorem;
- Při připojování vodičů se nepoužívá nula - díky nulovému vodiči nehrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem;
- schéma je použitelné pro stejnosměrné sítě a vedení se střídavým proudem;
- jednofázové připojení je provedeno v třífázovém vedení, ale ne naopak.
Použití síťových a fázových napětí
Elektrické obvody se dodávají ve stejnosměrném a střídavém provedení. Častěji se k připojení zdroje elektřiny ke spotřebiči používají třífázové obvody střídavého proudu. Tento typ proudu má několik výhod
- Náklady na přenos jsou nižší;
- Je možné vyrábět hnací sílu pro asynchronní zařízení (výtahy, zdvihadla);
- Současně lze použít lineární i fázová napětí.
Pro připojení generátory Síťové napětí se připojuje buď do trojúhelníku, nebo do hvězdy. V prvním provedení jsou vinutí zapojena sériově, přičemž začátek fáze a konec druhé fáze jsou propojeny. Obvod umožňuje několikanásobné zvýšení napětí. Ve druhém případě se počáteční úseky vinutí spojí do společného bodu, nedochází k nárůstu výkonu.
Klasifikace elektrické sítě podle složení provozních prvků:
- aktivní;
- pasivní;
- lineární;
- Nelineární.
Při použití 4 kabelů v rozvodnici je možné různým zapojením využívat současně síťový i fázový proud, což rozšiřuje možnosti použití. Třífázové kmenové rozvody se považují za univerzální, protože se k nim připojují velké zátěže, např. síť 10 V. Pokud je k vedení připojen vhodný přijímač, např. třífázový elektromotor, dosahuje jeho mechanický výkon 3krát vyšších hodnot než u jednofázové jednotky.
V sektoru rodinných domů jsou hlavními odběrateli domácí spotřebiče a spotřebiče napájené napětím 220 V. Je vyžadována rovnoměrná vzdálenost vodičů od zátěže, proto jsou plošky zapojeny v odstupňovaném uspořádání. V soukromých domácnostech se používá koncepce rozložení zátěže na každý kabel od všech domácích spotřebičů a zařízení. Zohledňují se proudy ve vodičích, které se přenášejí při zapnutí maximálního počtu spotřebičů.
Zapojením stejných elektromotorů do sítě s 1 nebo 3 fázemi lze dosáhnout rozdílu v jejich provozním výkonu. Pokud navíc zvolíte efektivní způsob připojení, výstupní hodnoty se ztrojnásobí. Vzhledem ke vztahu mezi fázovými proudy a proudy v síti by mělo být vinutí dimenzováno na zvýšené hodnoty. Relativní hodnota rozdílu nábojů mezi zatíženými vodiči je vždy větší než podobná hodnota mezi fází a nulovým vodičem. Hlavním rozdílem mezi lineární napěťovou charakteristikou a fázovou výkonovou charakteristikou jsou výsledná napětí.
Klasickým příkladem použití obou napětí je připojení při instalaci třífázového generátoru. Používají se sekundární vinutí a primární vinutí zapojená podle jednoho ze schémat. Vztah mezi napětím sítě a hodnotou fáze v delta zapojení pomáhá vyrovnat proud a oba výkony se téměř vyrovnají. Podobným způsobem se připojují motory, měniče a transformátory. transformátory.
Zapojení do hvězdy spočívá v propojení všech kontaktů vinutí do jednoho obvodu pomocí propojek. Vodiče vedou v tomto obvodu proud a napětí se přenáší na aktivní svorky a kontakty.
Související články:
