Poziom napięcia jest potencjalną charakterystyką jakości zasilania odbiorników energii elektrycznej. Urządzenia są eksploatowane przez długi czas, jeśli pracują w dopuszczalnym zakresie mocy sieci zasilającej. Rozróżnia się napięcia fazowe i liniowe w obwodach trójfazowych w celu określenia funkcji i parametrów połączenia. Na wyjściu od producenta napięcie zmienia się na transportowe i po etapach konwersji odwrotnej uzyskuje wartość stosowaną przez odbiorców.
Spis treści
Co to jest faza?
Faza to wartość funkcji trygonometrycznej, np. określającej gatunek, opisującej falę lub ruch oscylacyjny. Wartość ta jest identyczna z kątem lub argumentem funkcji okresowej. Zależność fazy liczby całkowitej od współrzędnych i czasu nie zawsze jest liniowa i harmoniczna. Koniec przewodnika, przez który prąd wchodzi do obwodu, lub zacisk, stanowi początek fazy. Zmiana napięcia w obwodzie w czasie to rzut wektora promieni na oś współrzędnych.
Obwód składa się z elementów standardowych - generatora energii, obwodu nadawczego, odbiornika. Pojęcie co to jest faza, napięcie sieciowe, ich wzajemne oddziaływanie wymaga definicja fazy. Pozycja fazy jest ważna tylko dla sieci prądu przemiennego. Pojęcie to definiuje się w postaci równania sektora rotacji wektora, którego jeden koniec jest ustalony w początku współrzędnych.
Linie elektryczne różnią się liczbą faz: jedno-, dwu-, trzy- i wielofazowe.
W Rosji sieć trójfazowa jest popularna do zasilania odbiorców, którymi są budynki mieszkalne lub obiekty przemysłowe. Połączenie to ma zalety w porównaniu z jednofazowym obwodem zasilania:
- ekonomiczność wynikająca z korzystnego wykorzystania materiałów;
- możliwość transportu dużej ilości energii elektrycznej;
- włączenie do obwodu roboczego generatorów i silników dużej mocy;
- tworząc różne wartości znamionowe napięcia w zależności od sposobu podłączenia obciążenia do linii elektrycznej.
Działanie w obwodzie trójfazowym zależy od wzajemnego stosunku jego elementów. Odczyt napięcia zależy od fazy (kąta nachylenia wiązki wektorów do płaszczyzny współrzędnych osi). Napięcie jest określane przez potencjał ziemi, który wynosi zero. Z tego powodu przewód, w którym obecne jest napięcie, nazywany jest przewodem fazowym, a przewód uziemiający - przewodem neutralnym. Kąt fazowy wektora jednostkowego nie ma większego znaczenia, ponieważ wykonuje on pełny obrót 360° wokół linii w ciągu 1/50 sekundy. Uwzględnia się kąt międzyfazowy dwóch wektorów.
W sieci z elementami reaktancyjnymi kąt między wektorami prądu i napięcia nazywany jest przesunięciem fazowym. Jeśli wartości podłączonych obciążeń nie zmieniają się w czasie, wartość przesunięcia będzie zawsze stała. Niezmienność wskaźnika jest wykorzystywana w obliczeniach linii elektrycznej i analizie jej parametrów.
Gdy na cewkę nawiniętych jest wiele zwojów drutu, napięcie znamionowe rośnie proporcjonalnie do liczby zwojów. Zjawisko to doprowadziło do rozwoju generatorów, które dostarczają energię elektryczną do odbiorców. W celu uzyskania efektu pola magnetycznego czasami instaluje się kilka cewek. Pole magnetyczne stojana przecina 3 zwoje w tym samym czasie podczas jednego obrotu wirnika, co prowadzi do zwiększenia mocy generatora. Umożliwia to jednoczesne zasilanie 3 użytkowników.
Co to jest napięcie fazowe?
W sieci trójfazowej w większości krajów napięcie wynosi 220 V. Napięcie fazowe jest mierzone w odstępie między fazami na początku i na końcu linii. W praktyce jest to wartość w środku przewodu neutralnego i przewodu naprężonego. W połączeniu w gwiazdę wartości prądów linii i prądów fazowych nie różnią się.
Napięcie fazowe - jest napięciem między przewodem neutralnym a jednym z przewodów fazowych (220 V).
System symetryczny wyklucza obecność przewodu neutralnego, w metodzie asymetrycznej przewód neutralny jest utrzymywany proporcjonalnie do źródła. W drugiej metodzie oprawy oświetleniowe są często włączane do obwodu i wymagane jest niezależne działanie trzech przewodów roboczych, wtedy zaciski odbiornika są połączone w trójkąt.
Napięcie międzyfazowe jest stosowane w sektorze mieszkaniowym, w którym na parterze znajdują się sklepy lub biura. W ten sposób możliwe jest zasilanie obiektów komercyjnych z kablami zasilającymi w celu zapewnienia napięcia 380 V. W budynkach wysokich połączenie zapewnia windy, schody ruchome i chłodziarki przemysłowe. Okablowanie jest stosunkowo proste, biorąc pod uwagę, że do mieszkania prowadzi przewód zerowy i przewód obciążenia, a do pomieszczeń ogólnodostępnych - 3 przewody robocze i przewód zerowy.
Różnica między prądem trójfazowym a prądem jednofazowym polega na tym, że wartością sieciową jest moc linii, a parametrami istotnymi dla obciążenia są napięcia fazowe. Od stacji do odbiornika rysuje się linię obejmującą przewody robocze i przewód neutralny. Inwertery umieszcza się na początku i na końcu obwodu, aby zmniejszyć upływ prądu, ale to nie zmienia obrazu sytuacji. Przewód neutralny przechwytuje i przenosi do użytkownika ustalony potencjał otrzymany na wyjściu. Moc w przewodzie pod obciążeniem jest generowana na podstawie wartości w przewodzie neutralnym.
Wielkość napięcia fazowego jest wykrywana i powstaje w odniesieniu do środka połączenia uzwojeń, czyli przewodu neutralnego. W obwodzie trójfazowym, który jest symetryczny względem obciążeń, przez zero płynie prąd o minimalnych wartościach. Na wyjściu takiej linii przewody obciążone są zabarwione w sposób konwencjonalny standardowe kolory:
- Rdzeń L1 - brązowy
- przewód L2 - czarny;;
- kabel L3 - szary
- oplot neutralny N - niebieski
- żółte lub zielone - przewidziane dla uziemienie.
Takie linie o dużej mocy są doprowadzane do dużych odbiorców - całych dzielnic, fabryk. W przypadku małych odbiorników instaluje się linię jednofazową, która zawiera przewód obciążony i zero pomocnicze. Jeżeli rozkład mocy w gałęziach jednofazowych jest równomierny, w konstrukcji trójfazowej panuje równowaga. Przy prowadzeniu gałęzi składowych przyjmuje się napięcie międzyfazowe jednego przewodnika.
Jakie jest napięcie sieciowe?
W sieci trójfazowej możliwe jest odizolowanie dodatkowego napięcia przez połączenie zworą dwóch obciążonych przewodów. Jego wartość jest większa, ponieważ jest to rzut na płaszczyznę współrzędnych dwóch wektorów, które tworzą między sobą kąt 120°. Dodatek do wartości napięcia fazowego wynosi 73% lub jest obliczany jako √3-1. Ogólnie przyjęte napięcie w linii elektrycznej wynosi zawsze 380 V.
Napięcie sieciowe - to napięcie między dwoma przewodami fazowymi (380V).
Napięcie oblicza się między fazami lub między przewodami fazowymi. Podczas instalowania obwodu trudności wynikają z niedokładności obliczeń przewodów, co czasami powoduje awarię. Schematy połączeń różnią się sposobem łączenia obciążonych przewodów i źródła energii elektrycznej. Zalety systemu jednofazowego są następujące:
- Bezpieczna eksploatacja sprzętu, ponieważ zagrożenie w postaci uszkodzenia pochodzi od 1 przewodu;
- System ten służy do efektywnego okablowania, doboru zasad działania, obliczania parametrów i pomiarów.
Obliczenia systemowe są proste, oparte na standardowych wzorach fizycznych. Do pomiaru wydajności obwodu służy multimetr. Charakterystykę połączenia fazowego określa się za pomocą specjalnych woltomierzy i czujników prądu.
Napięcia liniowe występują, gdy w okręcie podwodnym płynie prąd elektryczny, gdy źródło zasilania i odbiornik są połączone. Napięcia fazowe również zmieniają się wraz ze spadkiem mocy w obszarze między wyjściem z generatora a odbiornikiem. Znając parametry linii, nietrudno jest obliczyć wartość napięcia fazowego.
Sieć zasilająca:
- Podczas podłączania przewodów nie są potrzebne żadne profesjonalne urządzenia, wystarczy wkrętak z wbudowanym wskaźnikiem;
- Podczas łączenia przewodów nie stosuje się zera - dzięki przewodowi neutralnemu nie ma niebezpieczeństwa porażenia prądem;
- obwód ma zastosowanie w sieciach prądu stałego i liniach prądu przemiennego;
- połączenie jednofazowe jest wykonywane w linii trójfazowej, ale nie odwrotnie.
Wykorzystanie napięć liniowych i fazowych
Obwody elektryczne występują w wersji prądu stałego i zmiennego. Częściej do połączenia źródła energii elektrycznej z odbiornikiem stosuje się trójfazowe obwody prądu przemiennego. Ten rodzaj prądu ma kilka zalet
- Koszty przesyłu są niższe;
- Możliwe jest generowanie mocy napędowej dla urządzeń asynchronicznych (wind, podnośników);
- Napięcia liniowe i fazowe mogą być stosowane jednocześnie.
Do podłączenia generatory Napięcie sieciowe jest podłączone w układzie trójkąta lub gwiazdy. W pierwszym wariancie uzwojenia są połączone szeregowo, przy czym początek fazy i koniec drugiej fazy są połączone. Obwód umożliwia kilkukrotne zwiększenie napięcia. W drugim przypadku początkowe sekcje uzwojeń są połączone we wspólnym punkcie, nie ma wzrostu mocy.
Klasyfikacja sieci elektroenergetycznej ze względu na skład elementów eksploatacyjnych:
- aktywny;
- pasywne;
- liniowe;
- Nieliniowe.
Dzięki zastosowaniu 4 kabli w jednej listwie możliwe jest, poprzez zmianę połączeń, jednoczesne wykorzystanie prądów liniowych i fazowych, co rozszerza zakres zastosowań. Sieci trójfazowe są uważane za uniwersalne, ponieważ podłącza się do nich duże obciążenia, np. 10-woltową sieć zasilającą. Jeżeli do linii zostanie podłączony odpowiedni odbiornik, np. silnik elektryczny trójfazowy, jego moc mechaniczna osiąga wartości 3-krotnie wyższe niż w przypadku jednostki jednofazowej.
W sektorze wielorodzinnym głównymi odbiornikami są urządzenia gospodarstwa domowego i urządzenia zasilane napięciem 220 V. Wymagana jest równomierna separacja między przewodami z obciążeniem, dlatego mieszkania są połączone w układzie naprzemiennym. W prywatnych gospodarstwach domowych przyjęto koncepcję rozłożenia obciążenia każdego przewodu przez wszystkie urządzenia i sprzęt gospodarstwa domowego. Uwzględniono prądy przewodzenia, które są przesyłane, gdy włączona jest maksymalna liczba urządzeń.
Podłączając te same silniki elektryczne do sieci o 1 lub 3 fazach, można uzyskać różnicę w ich mocy roboczej. Jeśli dodatkowo wybierzesz wydajną metodę łączenia, wartości wyjściowe zostaną potrojone. Biorąc pod uwagę zależność między prądami fazowymi a prądami linii, uzwojenia powinny być wymiarowane dla większych wartości. Względna wartość różnicy ładunków między obciążonymi przewodami jest zawsze większa niż podobna wartość między fazą a przewodem neutralnym. Główną różnicą między liniową charakterystyką napięciową a charakterystyką mocy fazowej są napięcia wynikowe.
Klasycznym przykładem zastosowania obu napięć jest połączenie podczas instalacji generatora trójfazowego. Stosowane są uzwojenia wtórne i pierwotne, połączone według jednego ze schematów. Zależność między napięciem linii a wartością fazy w połączeniu w trójkąt pomaga wyrównać prąd, a obie moce stają się prawie równe. W podobny sposób podłącza się silniki, przekształtniki i transformatory. transformatory.
Połączenie w gwiazdę polega na połączeniu wszystkich styków uzwojenia w jeden obwód za pomocą zworek. Przewodniki przewodzą prąd w tym obwodzie, a napięcie jest przekazywane do aktywnych zacisków i styków.
Powiązane artykuły:
