O nível de tensão é uma característica potencial da qualidade do fornecimento de energia eléctrica aos consumidores. Os aparelhos são operados durante muito tempo se funcionarem dentro da gama de potência admissível da rede. É feita uma distinção entre as tensões de fase e de linha em circuitos trifásicos para determinar a função e os parâmetros de ligação. Na saída do fabricante, a tensão muda para o transporte e, após as fases de conversão inversa, adquire o valor aplicado pelos consumidores.
Conteúdos
O que é a fase?
Fase é o valor de uma função trigonométrica, por exemplo a definição de um tipo ou a descrição de uma onda ou movimento oscilatório. O valor é idêntico ao ângulo ou argumento de uma função periódica. A dependência da fase inteira das coordenadas e do tempo nem sempre é linear e harmónica. O fim do condutor através do qual a corrente entra no circuito, ou pinça, representa a origem da fase. A alteração da voltagem de um circuito através do tempo é a projecção do vector de raios sobre o eixo de coordenadas.
Um circuito é os elementos padrão - gerador de energia, circuito de transmissão, receptor. O conceito do que é fase, tensão de linha, a sua interacção requer definição de fases. A posição de fase só é válida para corrente alternada. O conceito é definido em termos de uma equação de sector de rotação vectorial com uma extremidade fixada na origem das coordenadas.
As linhas eléctricas diferem no número de fases: monofásicas, bifásicas, trifásicas e multi-fásicas.
Na Rússia, a rede trifásica é popular para o abastecimento dos consumidores, que são representados por edifícios domésticos ou instalações industriais. A ligação tem vantagens sobre um circuito de alimentação monofásica:
- custo-eficácia, devido à utilização vantajosa dos materiais;
- possibilidade de transporte de uma grande quantidade de electricidade;
- inclusão de geradores e motores de alta potência no circuito de funcionamento;
- criando diferentes classificações de tensão dependendo de como a carga está ligada à linha eléctrica.
O funcionamento num circuito trifásico depende da relação mútua dos seus componentes. A leitura da tensão depende da fase (ângulo do feixe vectorial em relação ao plano de coordenadas do eixo). A tensão é determinada pelo potencial de terra, que é zero. Devido a isto, um cabo com tensão presente é referido como cabo de fase e o cabo de terra é referido como cabo neutro. O ângulo de fase do vector da unidade é de pouca importância, pois faz uma revolução completa de 360° da linha em 1/50 de segundo. O ângulo entre fases dos 2 vectores é tido em conta.
Numa rede com partes reactivas, o ângulo é tomado entre os valores vectoriais da corrente eléctrica e as tensões, chama-se deslocamento de fase. Se os valores das cargas ligadas não mudarem ao longo do tempo, o valor do turno será sempre constante. A invariabilidade do indicador é utilizada no cálculo da linha eléctrica e na análise do desempenho.
Quando muitas voltas de fio são enroladas numa bobina, a tensão nominal aumenta em proporção ao número de voltas. O fenómeno levou ao desenvolvimento de geradores que fornecem electricidade aos consumidores. Para o efeito do campo magnético são por vezes instaladas várias bobinas. O campo magnético do estator atravessa 3 bobinas ao mesmo tempo por rotação do rotor, o que leva a um aumento da potência do gerador. Isto torna possível alimentar 3 utilizadores ao mesmo tempo.
O que é tensão de fase?
Nas redes trifásicas na maioria dos países a voltagem é de 220 volts. A tensão de fase é medida no intervalo entre as fases no início e no fim da linha. Praticamente é o valor no meio do condutor do neutro e do cabo de tensão. Numa ligação em estrela, os valores das correntes de linha e da electricidade de fase não diferem.
A tensão de fase - é a tensão entre o condutor de neutro e um dos condutores de fase (220 V).
O sistema simétrico exclui a presença de um condutor neutro, com o método assimétrico o condutor neutro é mantido em proporção com a fonte. No segundo método, as luminárias são frequentemente incluídas no circuito e é necessário o funcionamento independente dos 3 cabos de trabalho, depois os terminais do receptor são ligados em estilo delta.
A tensão interfásica é utilizada no sector de apartamentos com lojas ou escritórios no rés-do-chão. Desta forma, é possível abastecer as áreas comerciais com cabos eléctricos a fim de fornecer 380 volts. Em edifícios altos, a ligação fornece elevadores, escadas rolantes e frigoríficos industriais. A cablagem é relativamente simples, dado que há um condutor zero e um condutor de carga a entrar nas habitações e 3 cabos de trabalho e um condutor neutro a entrar nas áreas públicas.
A diferença entre a corrente trifásica e a corrente monofásica é que o valor da rede é a potência da linha e os parâmetros relevantes para a carga são as tensões de fase. É traçada uma linha desde a estação até ao consumidor, incluindo os condutores de trabalho e o condutor neutro. Os inversores são colocados no início e no fim do circuito para reduzir as fugas, mas isto não altera o quadro. O fio neutro capta e transporta para o utilizador o potencial declarado recebido à saída. A potência no fio sob carga é criada com base no valor no neutro.
A magnitude da tensão de fase é detectada e surge em relação ao centro da ligação do enrolamento, o condutor do neutro. Num circuito trifásico simétrico em relação às cargas, uma corrente com valores mínimos é transmitida através do zero. À saída de tal linha os condutores sob carga são coloridos em cores padrão:
- Núcleo L1 - castanho
- fio L2 - preto;;
- cabo L3 - cinzento
- trança neutra N - azul
- amarelo ou verde - previsto para ligação à terra.
Tais linhas poderosas são levadas até aos grandes consumidores - bairros inteiros, fábricas. Para receptores pequenos, é instalada uma linha monofásica que inclui um fio carregado e um zero auxiliar. Se a distribuição de energia nos ramos monofásicos for uniforme, há um equilíbrio na construção trifásica. Para o encaminhamento dos ramos componentes, assume-se a tensão fase-a-neutro de um condutor.
Qual é a voltagem da linha?
Numa rede trifásica, é possível isolar uma tensão adicional ligando um jumper entre os 2 cabos carregados. O seu valor é maior porque é a projecção no plano de coordenadas dos 2 vectores que formam um ângulo de 120° entre eles. A adição ao valor da tensão de fase é de 73% ou calculada como √3-1. A tensão de linha geralmente aceite numa linha eléctrica é sempre de 380 volts.
A tensão da linha - é a tensão entre os condutores de duas fases (380V).
A tensão é calculada entre as fases ou entre os cabos de fase. Ao instalar o circuito, surgem dificuldades devido a cálculos incorrectos do condutor, o que por vezes causa uma falha. Os diagramas de cablagem diferem na forma como os núcleos de carga e a fonte de electricidade estão interligados. As vantagens de um sistema monofásico são:
- Funcionamento seguro do equipamento, uma vez que o perigo em termos de danos provém de 1 cabo;
- O sistema é utilizado para uma cablagem eficiente, selecção de princípios de funcionamento, cálculo de parâmetros e medições.
Os cálculos do sistema são simples, baseados em fórmulas físicas padrão. Um multímetro é utilizado para medir o desempenho do circuito. As características da ligação de fase são determinadas utilizando voltímetros especiais, sensores de corrente.
As tensões lineares ocorrem quando a corrente eléctrica flui no submarino quando a fonte de energia e o receptor estão combinados. As tensões de fase também mudam à medida que a potência desce na área entre a saída do gerador e o consumidor. Conhecendo os parâmetros da linha, não é difícil calcular o valor da tensão de fase.
Especificações da rede:
- Quando a cablagem não requer dispositivos profissionais, é suficiente uma chave de fendas com um indicador incorporado;
- Não se utiliza zero quando se ligam os fios - devido ao condutor neutro, não há perigo de choque eléctrico;
- o esquema é aplicável a redes e linhas de corrente contínua com corrente alternada;
- a ligação monofásica é feita numa linha trifásica, mas não o inverso.
Utilização de tensões de linha e de fase
Os circuitos eléctricos vêm em versões DC e AC. Mais frequentemente, são utilizados circuitos trifásicos CA para ligar uma fonte de electricidade a um consumidor. Este tipo de corrente tem várias vantagens
- Os custos de transmissão são mais baixos;
- É possível gerar a energia motriz para o equipamento assíncrono (elevadores, elevadores);
- As tensões linear e de fase podem ser utilizadas ao mesmo tempo.
Para ligação geradores A tensão de rede é ligada numa ligação em triângulo ou estrela. Na primeira versão, os enrolamentos são ligados em série, com o início da fase e o fim da outra fase ligados. O circuito permite que a voltagem seja aumentada várias vezes. No segundo caso, as secções iniciais dos enrolamentos são combinadas num ponto comum, não há aumento de potência.
Classificação da rede eléctrica de acordo com a composição dos elementos de funcionamento:
- activo;
- passivo;
- linear;
- Não-linear.
Ao utilizar 4 cabos numa calha, é possível, variando as ligações, utilizar simultaneamente correntes de linha e de fase, o que alarga o leque de aplicações. Os troncos trifásicos são considerados universais, uma vez que grandes cargas, por exemplo, 10 volts de rede, são ligadas. Se um receptor adequado for ligado à linha, por exemplo um motor eléctrico trifásico, a sua saída mecânica atinge valores 3 vezes superiores aos de uma unidade monofásica.
No sector multi-familiar, os principais receptores são electrodomésticos e aparelhos fornecidos com 220 V. É necessária uma separação uniforme entre os fios com a carga, pelo que os apartamentos são ligados num arranjo escalonado. Em casas particulares, é adoptado o conceito de espalhar a carga em cada cabo a partir de todos os aparelhos e equipamentos domésticos. São consideradas as correntes condutoras que são transmitidas quando o número máximo de aparelhos é ligado.
Ligando os mesmos motores eléctricos a uma rede com 1 ou 3 fases, é possível obter uma diferença na sua potência de funcionamento. Se, além disso, escolher um método de ligação eficiente, os valores de saída são triplicados. Dada a relação entre as correntes de fase e as correntes de linha, os enrolamentos devem ser dimensionados para valores aumentados. O valor relativo da diferença de carga entre os fios carregados é sempre maior que o valor semelhante entre fase e neutro. A principal diferença entre a característica de tensão linear e a característica de potência de fase são as tensões resultantes.
Um exemplo clássico da aplicação de ambas as tensões é a ligação ao instalar um gerador trifásico. São utilizados enrolamentos secundários e enrolamentos primários, ligados de acordo com um dos esquemas. A relação entre a tensão da linha e o valor de fase na ligação em delta ajuda a igualizar a corrente e as duas potências tornam-se quase iguais. Motores, conversores e transformadores estão ligados de forma semelhante. transformadores.
Uma ligação em estrela envolve a ligação de todos os contactos de enrolamento num único circuito utilizando jumpers. Os condutores transportam a corrente neste circuito, e a tensão é transferida para os terminais e contactos activos.
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