A feszültségszint a fogyasztók elektromos energiaellátásának minőségére vonatkozó potenciális jellemző. A készülékek hosszú ideig üzemelnek, ha a hálózat megengedett teljesítménytartományán belül működnek. A háromfázisú áramkörökben a funkció és a csatlakozási paraméterek meghatározásához különbséget kell tenni a fázis- és a hálózati feszültségek között. A gyártó kimenetén a feszültség a szállításhoz megváltozik, és a fordított átalakítási szakaszok után elnyeri a fogyasztók által alkalmazott értéket.
Tartalomjegyzék
Mi a fázis?
A fázis egy trigonometrikus függvény értéke, amely például egy fajt határoz meg, vagy egy hullámot vagy rezgő mozgást ír le. Az érték megegyezik egy periodikus függvény szögével vagy argumentumával. Az egész fázis függése a koordinátáktól és az időtől nem mindig lineáris és harmonikus. A vezetőnek az a vége, amelyen keresztül az áram belép az áramkörbe, vagy a bilincs, a fázis eredete. Egy áramkör feszültségének időbeli változása a sugárvektornak a koordináta tengelyre való vetítése.
Az áramkör a szabványos elemek - energiatermelő, átviteli áramkör, vevő. Annak fogalma, hogy mi a fázis, a hálózati feszültség, a kölcsönhatásuk megköveteli a fázisdefiníció. A fázishelyzet csak váltakozó áramú hálózatra érvényes. A fogalmat egy vektorforgatási szektoregyenletben határozzuk meg, amelynek egyik vége a koordináták origójában van rögzítve.
Az elektromos vezetékek a fázisok száma szerint különböznek: egy-, két-, három- és többfázisúak.
Oroszországban a háromfázisú hálózat népszerű a fogyasztók ellátására, amelyeket a háztartási épületek vagy ipari létesítmények képviselnek. A csatlakozásnak előnyei vannak az egyfázisú áramkörrel szemben:
- gazdaságosság a kedvező anyagfelhasználásnak köszönhetően;
- nagy mennyiségű villamos energia szállításának lehetősége;
- nagy teljesítményű generátorok és motorok bevonása a működési áramkörbe;
- különböző feszültségértékeket hoz létre attól függően, hogy a terhelés hogyan csatlakozik az elektromos vezetékhez.
A háromfázisú áramkör működése az összetevők kölcsönös kapcsolatától függ. A leolvasott feszültség a fázistól függ (a vektorsugár szöge a tengely koordinátasíkjához képest). A feszültséget a földpotenciál határozza meg, amely nulla. Emiatt a feszültséggel rendelkező kábelt fáziskábelnek, a földkábelt pedig semleges kábelnek nevezzük. Az egységvektor fázisszögének nincs nagy jelentősége, mivel a vonal teljes 360°-os fordulatát 1/50 másodperc alatt teszi meg. A 2 vektor fázisközi szögét veszik figyelembe.
A reaktív komponensekkel rendelkező hálózatban az elektromos áram és a feszültségek vektorértékei közötti szöget fáziseltolódásnak nevezzük. Ha a csatlakoztatott terhelések értékei nem változnak az idő múlásával, az eltolás értéke mindig állandó lesz. A mutató változatlanságát az elektromos vezeték számításánál és a teljesítményelemzésnél használják.
Ha egy tekercsre sok huzalfordulást tekercselnek, a névleges feszültség a fordulatok számával arányosan nő. A jelenség a fogyasztóknak áramot szolgáltató generátorok kifejlesztéséhez vezetett. A mágneses mező hatására néha több tekercset is beszerelnek. Az állórész mágneses mezeje rotorfordulatonként egyszerre 3 tekercset keresztez, ami a generátor teljesítményének növekedéséhez vezet. Ez lehetővé teszi 3 felhasználó egyidejű ellátását.
Mi a fázisfeszültség?
A legtöbb országban a háromfázisú hálózaton a feszültség 220 volt. A fázisfeszültséget a vonal elején és végén lévő fázisok közötti résben mérik. Gyakorlatilag ez az érték a semleges vezető és a feszített kábel közepén található érték. A csillagkapcsolásban a hálózati áramok és a fázisáram értékei nem különböznek egymástól.
A fázisfeszültség - a nullavezető és az egyik fázisvezető közötti feszültség (220 V).
A szimmetrikus rendszer kizárja a nullavezető jelenlétét, az aszimmetrikus módszerrel a nullavezető a forrással arányosan marad. A második módszerben gyakran világítótestek is szerepelnek az áramkörben, és a 3 munkakábel független működésére van szükség, ekkor a vevőkészülék csatlakozóit deltaszerűen csatlakoztatják.
A fázisok közötti feszültséget a földszinti üzletekkel vagy irodákkal rendelkező lakásszektorban használják. Ily módon lehetséges a kereskedelmi helyiségek energiaellátása tápkábelek a 380 voltos feszültség biztosítása érdekében. A magas épületekben a kapcsolat lifteket, mozgólépcsőket és ipari hűtőszekrényeket biztosít. A kábelezés viszonylag egyszerű, mivel a lakásba egy nulla- és egy terhelési vezeték, a közterületekre pedig 3 munkakábel és egy semleges vezeték megy.
A háromfázisú áram és az egyfázisú áram közötti különbség az, hogy a hálózati érték a hálózati teljesítmény, a terhelés szempontjából releváns paraméterek pedig a fázisfeszültségek. Az állomástól a fogyasztóig vonalat húzunk, beleértve a munkavezetőket és a nullavezetőt. Az áramkör elején és végén invertereket helyeznek el a szivárgás csökkentése érdekében, de ez nem változtat a képen. A semleges vezeték rögzíti és továbbítja a felhasználóhoz a kimeneten kapott potenciált. A terhelés alatt lévő vezetékben a teljesítmény a semlegesen lévő érték alapján keletkezik.
A fázisfeszültség nagyságát a tekercscsatlakozás középpontjához, a nullavezetőhöz viszonyítva érzékeli és állapítja meg. Egy háromfázisú áramkörben, amely a terhelésekhez képest szimmetrikus, a nullán keresztül minimális értékű áram folyik át. Egy ilyen vonal kimenetén a terhelés alatt álló vezetők a hagyományos színűek standard színek:
- L1 mag - barna
- L2 vezeték - fekete;;
- kábel L3 - szürke
- semleges fonat N - kék
- sárga vagy zöld - a következőkhöz földelés.
Az ilyen erős vonalakat nagy fogyasztókhoz - egész városrészekhez, gyárakhoz - szállítják. A kis vevőkészülékekhez egyfázisú vezetéket telepítenek, amely egy terhelt vezetéket és egy segédnullát tartalmaz. Ha az egyfázisú ágakban egyenletes a teljesítményeloszlás, akkor a háromfázisú konstrukcióban egyensúly van. Az alkatrész-ágak útvonalvezetéséhez egy vezető fázis-nulla feszültségét feltételezzük.
Mekkora a hálózati feszültség?
Háromfázisú hálózatban lehetőség van egy további feszültség leválasztására, ha a 2 terhelt kábel közé egy áthidalót csatlakoztatunk. Azért nagyobb az értéke, mert ez a két vektornak a koordinátasíkra való vetülete, amelyek 120°-os szöget zárnak be egymással. A fázisfeszültség értékének hozzáadása 73%, vagy √3-1-ként kiszámítva. Az általánosan elfogadott hálózati feszültség az elektromos vezetékeken mindig 380 volt.
A hálózati feszültség - a két fázisvezető közötti feszültség (380V).
A feszültséget a fázisok vagy a fázisvezetékek között számítják ki. Az áramkör telepítésekor nehézségek merülnek fel a vezetékszámítás pontatlanságában, ami néha meghibásodást okoz. A kapcsolási rajzok a terhelt vezetékek és az áramforrás kombinációjának módjában különböznek. Az egyfázisú rendszer előnyei a következők:
- A berendezés biztonságos üzemeltetése, mivel a kárveszélyt 1 kábel jelenti;
- A rendszert a hatékony kábelezéshez, a működési elvek kiválasztásához, a paraméterek és mérések kiszámításához használják.
A rendszer számításai egyszerűek, szabványos fizikai képleteken alapulnak. Az áramkör teljesítményének mérésére multimétert használunk. A fáziskapcsolat jellemzőit speciális feszültségmérőkkel, áramérzékelőkkel határozzák meg.
A lineáris feszültségek akkor keletkeznek, amikor a tengeralattjáróban elektromos áram folyik, amikor az áramforrás és a vevő egyesül. A fázisfeszültségek is változnak, ahogy a teljesítmény csökken a generátor kimenete és a fogyasztó közötti területen. A vonalparaméterek ismeretében nem nehéz kiszámítani a fázisfeszültség értékét.
Főhálózati sajátosságok:
- Bekötéskor nincs szükség professzionális eszközökre, elegendő egy beépített kijelzővel ellátott csavarhúzó;
- A vezetékek csatlakoztatásakor nem használunk nullát - a nullavezető miatt nem áll fenn az áramütés veszélye;
- az áramkör alkalmazható egyenáramú hálózatokra és váltakozó áramú vezetékekre;
- az egyfázisú csatlakozás háromfázisú vezetékben történik, de fordítva nem.
Vonali és fázisfeszültségek használata
Az elektromos áramkörök egyenáramú és váltakozó áramú változatban is léteznek. Gyakrabban háromfázisú váltakozó áramú áramköröket használnak az áramforrás és a fogyasztó összekapcsolására. Ez az áramfajta számos előnnyel jár
- Az átviteli költségek alacsonyabbak;
- Lehetőség van aszinkron berendezések (felvonók, liftek) hajtóerejének előállítására;
- A lineáris és fázisfeszültségek egyszerre használhatók.
Csatlakoztatáshoz generátorok A hálózati feszültséget vagy háromszög- vagy csillagkapcsolásban csatlakoztatják. Az első változatban a tekercsek sorba vannak kötve, a fázis eleje és a másik fázis vége összekötve. Az áramkör lehetővé teszi a feszültség többszörösére való növelését. A második esetben a tekercsek kezdeti szakaszai egy közös pontba egyesülnek, nincs teljesítménynövekedés.
Az elektromos hálózat osztályozása a működési elemek összetétele szerint:
- aktív;
- passzív;
- lineáris;
- Nem lineáris.
A 4 kábel egy csatornában történő használatával a csatlakozások variálásával egyszerre lehet használni mind a vonali, mind a fázisáramot, ami kiterjeszti az alkalmazások körét. A háromfázisú fővezetékeket univerzálisnak tekintik, mivel nagy terhelések, pl. 10 voltos hálózatok csatlakoznak. Ha a vezetékhez megfelelő vevőt csatlakoztatunk, például egy háromfázisú villanymotort, akkor annak mechanikai teljesítménye háromszor nagyobb értékeket ér el, mint egy egyfázisú egységé.
A többlakásos szektorban a fő vevők a háztartási készülékek és a 220 V-os feszültséggel ellátott készülékek. A vezetékeket egyenletesen el kell választani a terheléssel, ezért a lakásokat lépcsőzetes elrendezésben csatlakoztatják. A magánháztartásokban azt a koncepciót alkalmazzák, hogy az összes háztartási készülék és berendezés terhelése minden egyes kábelre megoszlik. Figyelembe kell venni a maximális számú készülék bekapcsolásakor átvitt vezetőáramokat.
Ugyanazon villanymotorok 1 vagy 3 fázisú hálózatra történő csatlakoztatásával különbséget lehet elérni a működési teljesítményben. Ha emellett hatékony csatlakozási módszert választ, a kimeneti értékek megháromszorozódnak. A fázisáramok és a hálózati áramok közötti kapcsolat miatt a tekercseket nagyobb értékekre kell méretezni. A töltéskülönbség relatív értéke a terhelt vezetékek között mindig nagyobb, mint a fázis és a nullpont közötti hasonló érték. A lineáris feszültségkarakterisztika és a fázisteljesítménykarakterisztika közötti fő különbség az eredő feszültségek.
A két feszültség alkalmazásának klasszikus példája a háromfázisú generátor telepítésekor történő csatlakozás. Szekunder tekercseket és primer tekercseket használnak, amelyeket az egyik séma szerint kapcsolnak össze. A hálózati feszültség és a fázisérték közötti kapcsolat a delta kapcsolásban segít kiegyenlíteni az áramot, és a két teljesítmény közel azonos lesz. A motorok, átalakítók és transzformátorok hasonló módon vannak összekötve. transzformátorok.
A csillagkapcsolás során az összes tekercselő érintkezőt egyetlen áramkörbe kapcsolják össze jumperek segítségével. Ebben az áramkörben a vezetők vezetik az áramot, a feszültség pedig az aktív csatlakozókra és érintkezőkre kerül.
Kapcsolódó cikkek:
