Закрыть

Формула линейного напряжения: формула, соотношение фазного и линейного напряжения

формула, соотношение фазного и линейного напряжения

Электрические цепи характеризуются наличием различных типов напряжения. Линейное напряжение (ЛН) возникает между фазовыми проводами трёхфазной цепи. У всех частей (фаз) многофазной цепи характеристика тока идентична. Название цепей (шести-, трёх- или 2-фазные) обуславливаются числом фаз. Наибольшее распространение получили трёхфазные электроцепи, так как являются наиболее экономичными в сравнении с многофазными или 2-фазными. А также позволяют на одном агрегате получить ЛН и фазное напряжение (ФН).

Содержание

Какое напряжение называется линейным, а какое фазным

Линейным называется напряженье между 2-мя фазами линии или когда определяется величина между 2-мя проводами различных фаз.

Напряжение между любой фазой и нулём — фазное. Оно меряется между начальной и конечной стадией фазы. Практически ФН от ЛН отличается на 58-60 процентов. То есть, величины ЛН в 1,73 раза больше величин ФН.

Трёхфазный ток

Трёхфазные цепи имеют 380В ЛН, что позволяет получить 220В фазного.

Отличия

Специфика ЛН — это показатель, по которому производится расчёт токов и остальных величин трёхфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать одно- и трёхфазные контакты. Номинальное равно 380В и меняется при изменениях в ограниченной сети, к примеру, вследствие скачков.

Популярнейшей является цепь с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе производится по схеме:

  • к фазным проводам подсоединяются однофазные провода;
  • к 3-фазным — 3-фазные.
Типы соединений

Широта применения ЛН обуславливается его безопасностью и комфортностью разветвления цепи. Оборудование в таком случае подключается к фазному выводу, и лишь он не безопасен.

Расчёт системы несложен, при этом действуют стандартные физические формулы. Параметры ЛН сети замеряются мультиметром, а ФН — спецустройствами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.

Характеристики сети:

  1. Разводка подобной проводки не нуждается в применении профессионального оборудования. Достаточно отвёрток, которые имеют индикаторы.
  2. Вероятность удара током очень мала. Подобное объясняется присутствующей в цепи свободной нейтралью. Соединение проводников не требует подключения 0-вого вывода.
  3. Схема подходит для всех видов тока.

Важно! К 3-фазной цепи можно подключить 1-фазную. Наоборот сделать нельзя.

Включение в трёхфазную цепь приёмников электрической энергии
  1. Подобная схема подключения пригодна для многих устройств, которым необходима высокая мощность, чтобы работать. ЛН позволяет увеличить КПД двигателя на33%.

При переключении обмоток генератора к треугольнику со звезды обуславливает увеличение в 1,73 раза величины ЛН.

Соединения в трёхфазных цепях

Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении является немаловажным недостатком цепи, так как вследствие этого может случиться пожар.

Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток. Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке.

Соотношения фазного и линейного напряжения

Соотношение между напряжением линейным и фазным составляет 1,73. То есть при ста процентах мощности ЛН, напряжение фазы будет 58%. То есть, ЛН превышает ФН в 1,73 раза и при этом стабильно.

ФН и ЛН, отличие и соотношение

Напряжение в трёхфазной цепи оценивается по параметрам линейной составляющей. Обычно оно 380 вольт и тождественно 220 вольтам фазной компоненты сети трёхфазного электротока. В электрических сетях, где имеется четыре провода, напряжение 3-фазного тока обозначается 380/220В. Это позволяет подключить к подобной сети оборудование с 1-фазным потреблением электричества 220В и мощных приборов, которые могут работать от 380В.

Универсальной и приемлемой в большинстве случаев является трёхфазная цепь 380/220В 0-вым проводом. Электроприборы, которые функционируют от однофазного напряженья 220В, могут при подсоединении к паре проводов ФН питаться от ЛН.

Электрооборудование, которое запитывается от трёхфазной сети может работать, только если имеется подсоединение одновременно к 3-м выводам различных фаз. Тогда заземление не обязательно, но если изоляционный материал провода будет повреждён, то отсутствие 0-ого значительно увеличивает опасность удара электрическим током.

Важно! При понижении ЛН меняются величины ФН. При уже выясненном значении междуфазного напряжения определить величину ФН труда не составит.

Чему равно линейное напряжение

В большей части стран мира стандартное ЛН составляет примерно 380В.

В трёхфазных цепях фазное и линейное напряжение находятся в соотношении 220В/380В соответственно.

В чем измеряется

Согласно ГОСТ 13109 норма напряжения в электрической сети варьирует в диапазоне от 198В до 242В (то есть 220В плюс или минус 10 процентов). При частой поломке бытовой техники, ламп или их мигании потребуется измерение напряжения в электрической проводке. Подобная проверка делается мультиметром или вольтметром. Ночью, когда электроприборы используются по минимуму, полученные значения будут максимальными.

Мультиметром измеряется напряжение в трёхфазной сети так:

  1. Между рабочим 0 и каждой из фаз: А-N, В-N, С-N.
  2. Линейные напряжения: А-В, А-С, В-С.

Всего должно получиться шесть измерений. Иногда делается ещё один замер — между заземляющим и нулевым рабочим проводником: N-PE.

Как измерить

Измерить подобную систему можно мультиметром или применив физические формулы.

Измерение подключения к сети

ЛН рассчитывается по формуле Кирхгофа: ∑ Ik = 0. Здесь сила тока равняется нулю во всех частях электроцепи, то есть к=1. Используется также закон Ома: I=U/R. Применив обе формулы можно высчитать параметры клейма или электросети.

В системе из несколько линий, потребуется найти напряжение между 0 и фазой IL = IF. Значения IL и IF непостоянные и меняются при разных вариациях подключения. Потому линейные параметры точно такие же, как и фазные.

Фазное

Для того чтобы получить показания подключения фазного вида, потребуется специальное оборудование, например, мультиметр, вольтметр. Для того чтобы измерить токи и напряжения в трёхфазных цепях обычно достаточно знать данные одного линейного тока и одного ЛН.

Перекос фаз

ФН измеряется при проседании (падении) линейного. Из линейных величин извлекается Квадратный корень из трёх. Полученный показатель и есть параметры ФН.

Линейное

Для расчёта соотношения линейного проводника и фазы применяется формула: Uл=Uф∙√3, Uф — фазовое, Uл — линейное.

Важно! Формула справедлива, только если IL = IF. Когда в цепь добавлены другие отводящие элементы, то для них потребуется сделать персональный расчёт фазового напряжения. Тогда Uф нужно заменить цифровыми величинами самостоятельного клейма.

Реактивная трёхфазная мощность рассчитывается по формуле: Q = Qа + Qb + Qс. Значение активной мощности можно найти, используя аналогичную формулу: P = Pа + Pb + Pс. Необходимость в подобных расчётах возникает, если к электрической сети подключается промышленная система.

Распространённость сетей с линейным током объясняется их относительной безопасностью и несложностью разведения электропроводки. Электрооборудование присоединено исключительно к одному фазному проводу (по нему проходит ток) и только он может быть опасен, второй — это заземление. ЛН возникает в трёхфазной цепи и даёт увеличение приблизительно на 73%.

Линейное и фазное напряжение - соотношение и формулы, схема соединения звездой и треугольником

Одним из видов систем с множеством фаз, представлены цепи, состоящие из трех фаз. В них действуют электродвижущие силы синусоидального типа, возникающие с синхронной частотой, от единого генератора энергии, и имеют разницу в фазе.

Электрическое напряжение трехфазных сетей

Под фазой, понимаются самостоятельные блоки системы с множеством фаз, имеющие идентичные друг другу параметры тока. Поэтому, в электротехнической области, определение фазы имеет двойное толкование.

Во-первых, как значение, имеющее синусоидальное колебание, а во-вторых, как самостоятельный элемент в электросети с множеством фаз. В соответствии с их количеством и маркируется конкретная цепь: двухфазная, трехфазная, шестифазная и т.д.

Сегодня в электроэнергетике, наиболее популярными являются цепи с трехфазным током. Они обладают целым перечнем достоинств, выделяющих их среди своих однофазных и многофазных аналогов, так как, во-первых, более дешевы по технологии монтажа и транспортировки электроэнергии с наименьшими потерями и затратами.

Во-вторых, они имеют свойство легко образовывать движущееся по кругу магнитное поле, которое является движущей силой для асинхронных двигателей, которые используются не только на предприятиях, но и в быту, например, в подъемном механизме высотных лифтов и т.д.

Электрические цепи, имеющие три фазы, позволяют одновременно пользоваться двумя видами напряжения от одного источника электроэнергии – линейным и фазным.

Виды напряжения

Линейное и фазное напряжение

Знание их особенностей и характеристик эксплуатации, крайне необходимо для манипуляций в электрощитах и при работе с устройствами, питаемыми от 380 вольт:

  1. Линейное. Его обозначают как межфазный ток, то есть проходящий между парой контактов или идентичными клеймами разных фаз. Оно определяется разностью потенциалов пары фазных контактов.
  2. Фазное. Оно появляется при замыкании начального и конечного выводов фазы. Также, его обозначают как ток, возникающий при замыкании одного из контактов фазы с нулевым выводом. Его величина определяется абсолютным значением разности выводов от фазы и Земли.

Отличия

Схема электроснабжения жилого дома

В обычной квартире, или частном доме, как правило, существует только однофазный тип сети 220 вольт, поэтому, к их щиту электропитания, подведены в основном два провода – фаза и ноль, реже к ним добавляется третий – заземление.

К высотным многоквартирным зданиям с офисами, гостиницами или торговыми центрами, подводится сразу 4 или 5 кабелей электропитания, обеспечивающих три фазы сети 380 вольт.

Почему такое жесткое разделение? Дело в том, что трехфазное напряжение, во-первых, само отличается повышенной мощностью, а во-вторых, оно специфически подходит для питания особых сверхмощных электродвигателей трехфазного типа, которые используются на заводах, в электролебедках лифтов, эскалаторных подъемниках и т.д.

Такие двигатели при включении в трехфазную сеть вырабатывают в разы большее усилие, чем их однофазные аналоги тех же габаритов и веса.

Проводить разводку проводки такого типа можно без использования профессионального оборудования и приборов, достаточно обычных отверток с индикаторами.

Соединяя проводники не нужно монтировать нулевой контакт, ведь вероятность пробоя очень мала, благодаря не занятой нейтрали.

Но такая схема сети имеет и свое слабое место, так как в линейной схеме монтажа крайне сложно найти место повреждения проводника в случае аварии или поломки, что может повысить риск возникновения пожара.

Таким образом, главным отличием между фазным и линейным типами являются разные схемы подключения проводов обмоток источника и потребителя электроэнергии.

Соотношение

Соотношение между линейным и фазным напряжением

Значение напряжения фазы равняется около 58% от мощности линейного аналога. То есть, при обычных эксплуатационных параметрах, линейное значение стабильно и превосходит фазное в 1,73 раза.

Оценка напряжения в сети трехфазного электрического тока, в основном производится по показателям его линейной составляющей. Для линий тока этого типа, подающегося с подстанций, оно, как правило, равняется 380 вольтам, и идентично фазному аналогу в 220 В.

В электросетях с четырьмя проводами, напряжение трехфазного тока маркируется обоими значениями – 380/220 В. Это обеспечивает возможность питания от такой сети устройств, как с однофазным потреблением электроэнергии 220 вольт, так и более мощных агрегатов, рассчитанных на ток 380 В.

Самой доступной и универсальной стала система трехфазного типа 380/220 В, имеющая нулевой провод, так называемое заземление. Электрические агрегаты, работающие на одной фазе 220 В., могут быть запитаны от линейного напряжения при подключении к любой паре фазных выводов.

Электрические агрегаты трехфазного питания работают только при подключении сразу к трем выводам разных фаз.

В этом случае, применение нулевого вывода в качестве заземления, не является обязательным, хотя в случае повреждения изоляции проводов, его отсутствие серьезно повышает вероятность удара током.

Схема

Схема соединения обмоток генератора

Агрегаты трехфазного тока имеют две схемы подключения в сеть: первая – «звезда», вторая – «треугольником». В первом варианте, начальные контакты всех трех обмоток генератора замыкаются вместе по параллельной схеме, что, как и в случае с обычными щелочными батарейками не даст прироста мощности.

Вторая, последовательная схема подключения обмоток источника тока, где каждый начальный вывод подключается к конечному контакту предыдущей обмотки, дает трехкратный прирост напряжения за счет эффекта суммирования напряжений при последовательном подключении.

Кроме того, такие же схемы подключения имеют и нагрузку в виде электродвигателя, только устройство, подключенное в трехфазную сеть по схеме «звезда», при токе в 2,2 А будет выдавать мощность 2190Вт, а тот же агрегат, подключенный «треугольником», способен выдать в три раза большую мощность – 5570, за счет того, что благодаря последовательному подключению катушек и внутри двигателя, сила тока суммируется и доходит до 10 А.

Имея источник трехфазного напряжения и двигатели, имеющие аналогичную схему подключения, можно получить в разы больше мощности просто за счет эффективного подключения всех агрегатов.

Расчет линейного и фазного напряжения

Сети с линейным током нашли широкое применение за счет своих характеристик меньшей травмоопасности и легкости разведения такой электропроводки. Все электрические устройства в этом случае соединены только с одним фазным проводом, по которому и идет ток, и только он один и представляет опасность, а второй – это земля.

Рассчитать такую систему несложно, можно руководствоваться обычными формулами из школьного курса физики. Кроме того, для измерения этого параметра сети, достаточно использовать обычный мультиметр, в то время как для снятия показаний подключения фазного типа, придется задействовать целую систему оборудования.

Для подсчета напряжения линейного тока, применяют формулу Кирхгофа:

Уравнение которой гласит, что каждой из частей электрической цепи, сила тока равна нулю – k=1.

И закон Ома:

Используя их, можно без труда произвести расчеты каждой характеристики конкретного клейма или электросети.

В случае разделения системы на несколько линий, может появиться необходимость рассчитать напряжение между фазой и нулем:

Эти значения являются переменными, и меняются при разных вариантах подключения. Поэтому, линейные характеристики идентичны фазовым.

Однако, в некоторых случаях, требуется вычислить чему равно соотношение фазы и линейного проводника.

Для этого, применяют формулу:

Uл – линейное, Uф – фазовое. Формула справедлива, только если –  IL = IF.

При добавлении в электросистему дополнительных отводящих элементов, необходимо и персонально для них рассчитывать фазовое напряжение. В этом случае, значение Uф заменяется на цифровые данные самостоятельного клейма.

При подключении промышленных систем к электросети, может появиться необходимость в расчете значения реактивной трехфазной мощности, которое вычисляется по следующей формуле:

Идентичная структура формулы активной мощности:

Примеры расчета:

Например, катушки трехфазного источника тока подключены по схеме «звезда», их электродвижущая сила 220В. Необходимо вычислить линейное напряжение в схеме.

Линейные напряжения в этом подключении будут одинаковы и определяются как:

  • U1=U2=U3= √3 Uф=√3*220=380 В.

Линейное напряжение — Asutpp

В электрических цепях бывают разные типы напряжения. Линейное напряжение можно наблюдать в трехфазной сети, где оно возникает между двумя фазовыми проводами. В большинстве случаев его уровень достигает 380 Вольт.

Отличие линейного от фазного напряжения

Если представить трехфазную цепь, то четко понятно, что в ней есть определенное напряжение между фазными контактами и фазным и нулевым проводом. Это происходит из-за того, что в этой схеме используется четырёхпроводная трехфазная цепь. Главные её характеристики – напряжение и частота. Напряжение, возникающее в цепи между двумя фазными проводами – это линейное, а то, что появляется между фазным и нулевым – фазным.

4-проводная сеть4-проводная сеть

Примечательной особенностью линейного напряжения является то, что именно по нему рассчитываются токи и другие параметры трехфазной цепи. Кроме того, к такой схеме можно подключать не только стандартные трехфазные контакты, но и однофазные (это различные бытовые приборы, приемники). Номинальное равняется 380 вольт, при этом оно может изменяться в зависимости от скачков или других перемен в локальной сети.

Существует несколько вариантов такого соединения, скажем, система с нейтралью под заземлением является самой популярной. Она характеризуется тем, что подключение к ней производится по особой схеме:

  1. Однофазные отводы подключаются к фазным проводам;
  2. Трехфазные – к трехфазным, соответственно.

Линейное напряжение имеет очень широкое использование благодаря своей безопасности и удобства разветвления сети. Электрические приборы подключаются только к одному- фазному проводу, опасность представляет он один. Расчет системы очень прост, в нем руководствуются стандартными формулами из физики. При этом, чтобы измерить этот параметр сети, достаточно воспользоваться простым мультиметром, для того, чтобы замерить характеристики фазового подключения потребуется несколько специальных устройств (датчики тока, вольтметры и прочие).

Некоторые особенности сети:

  1. При разводке такой проводки не требуется использовать профессиональные приборы- все измерения проводятся отвертками с индикаторами;
  2. При соединении проводников нет необходимости подключать нулевой провод, т. к. благодаря свободной нейтрали, риск поражения током крайне мал;
  3. Электротехника использует такую схему подключения для различных электродвигателей и других устройств, требующих высокую мощность для работы. Дело в том, что используя этот тип напряжения есть возможность повысить КПД на треть, что является весьма полезным свойством, в особенности, для асинхронного двигателя;
  4. Схема используется как для переменного тока, так и для постоянного;
  5. Нужно помнить, что однофазное соединение можно подключить к трехфазной сети, но не наоборот;
  6. Но, у такой цепи есть и определенные недостатки. В линейном соединении проводников очень сложно обнаружить повреждения. Это способствует повышенной пожарной опасности.

Соответственно, основная разница между фазовым и линейным напряжением заключается в разности подсоединяемых проводов обмоток.

Для контроля и выравнивания этого параметра часто используется специальный прибор — линейный стабилизатор напряжения. Он позволяет поддерживать показатель на определённом уровне, при этом нормализуя повышенное. Еще одно его определение – импульсный стабилизатор. Устройство может подключаться к розетке, контактам электрических приборов и т. д.

РасчетРасчет

Соединение

Линейное и фазное напряжение часто используется для запуска генератора. Рассмотрим, какие бывают соединения проводов на примере трехфазного генератора. Он состоит из первичных и вторичных обмоток. Их можно соединить звездой или треугольником.

Схема звезда и треугольникСхема звезда и треугольник

Соединяя проводники в «треугольник» начало второй фазы соединяется с концом первой. Помимо этого, к каждому фазному проводнику подключаются линейные провода источника. Это выравнивает токи, исходя из чего, фазовое напряжение становится равным линейному. Аналогичная схема и для подключения трансформатора и двигателя.

Такое соединение также позволяет обеспечить нулевую электрическую движущую силу и постоянную частоту. Токи обмоток сдвигаются на 120 градусов, благодаря чему в общей схеме это соединение имеет вид трех отдельных токов, которые относительно друг друга сдвинуты на 2/3 периода. Это соотношение может изменяться в зависимости от типа подключаемого устройства и характеристик сети.

Формулы для расчета двигателейФормулы для расчета двигателей

Аналогично можно подсоединить трехфазный асинхронный двигатель, стабилизатор или усилитель в сеть 220 вольт «звездой». Эта схема подразумевает подключение начала обмоток к сети. Тогда от входа начнет двигаться ток с характеристиками сети. Контакты выхода (концы обмоток), соединятся с началом при помощи специальных перемычек. Таким образом, межфазное напряжение будет протекать через все активные контакты.

В изолированной сети используются различные пусковые конденсаторы для запуска системы. Аналогично соединяются клеммы на обмотках. Это подключение часто используется для понижающих трансформаторов и различных двигателей, предусмотренных для работы в однофазной сети.

Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузокСтабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

Расчет

Для того чтобы рассчитать линейное напряжение используется формула Киргофа:

n  

∑ Ik = 0;, которая говорит о том, что в любом узле цепи сила тока равна нулю.

k=1

 

И закон Ома:

I =   U / R . Зная эти законы можно без проблем рассчитать любую характеристику определенного контакта или сети.

При разветвлении системы может понадобиться вычислить напряжение между фазовым проводом и нейтральным:

IL = IF – эти параметры могут изменяться в зависимости от подключения. Отсюда следует, что линейные параметры равняются фазовым.

Но, в определенных ситуациях, необходимо рассчитать, чем равно соотношение напряжения между фазовым и линейным проводниками.

Для этого используется формула: Uл=Uф∙√3, где:

Uл –линейное, Uф – фазовое. Формула справедлива только если IL = IF.

При включении в сеть дополнительных отводов, нужно отдельно вычислять фазовое напряжение каждого из подключений. Тогда вместо Uф подставляются данные этого конкретного отвода.

При работе с промышленными установками может потребоваться расчет реактивной трехфазной мощности. Он производится по формуле:

Q = Qа + Qb + Qс

Аналогичный вид имеет формула активной:

P = Pа + Pb + Pс

⚡ Фазное и линейное напряжение: определения, отличия, расчёт соотношения

С трёхфазными линиями электропередач сталкивались многие. И если в многоквартирных домах в основном используется напряжение 220 В, то в частном секторе в большинстве своём владельцы подключают 380 В. Такие трёхфазные линии позволяют использовать электродвигатели для станков и иное оборудование, которое в квартире не установить. Подавляющее большинство не знает, чем отличается фазное напряжение от линейного, а значит необходимо исправить это упущение. Именно об этом и пойдёт речь в сегодняшней статье.

Содержание статьи

Что такое фазное и линейное напряжение

Для некоторых людей, далёких от электротехники, определяющим словом здесь является «напряжение», однако на самом деле всё не так. Рассмотрим основные определения этих терминов.

Фазным называется напряжение между любым из трёх токоведущих проводников и нулём. Оно равно 220 В.

Фазное и линейное напряжение ФОТО: prezentacii.infoФазное прикосновение – замыкание на нулевой и фазный провод

Линейным называют напряжение между двумя фазными проводниками. Оно равно 380 В, т.е. в 1.73 раза выше фазного. Что касается обозначений, то линейное напряжение можно определить по двум литерам (по наименованию фазы) после U (напряжение). Например UAB, UBC, или UCA, либо просто Uл.

Линейное замыкание между двумя фазными проводниками ФОТО: prezentacii.infoЛинейное замыкание между двумя фазными проводниками

Использование трёхфазных линий в многоквартирных домах

Не все знают, что в многоквартирные дома также подведено 380 В. Именно это позволяет работать магазинам и различным мастерским на первых или цокольных этажах. В подъездных щитах трёхфазная цепь распределяется поквартирно, в результате чего на каждую из них приходится одна фаза и ноль. Именно они и обеспечивают фазное напряжение 220 В.

 

Так трёхфазная сеть разбивается на три однофазныхФОТО: prezentacii.infoТак трёхфазная сеть разбивается на три однофазных

При необходимости подключения в квартире оборудования, требующего напряжения 380 В, владелец может обратиться с заявлением в управляющую компанию. Специалист определит возможность подобного подключения, после чего можно будет провести в квартиру трёхфазную линию, предварительно заменив прибор учёта электроэнергии на соответствующий.

Трёхфазный прибор учёта электроэнергии значительно крупнее однофазногоФОТО: vseinstrumenti.ruТрёхфазный прибор учёта электроэнергии значительно крупнее однофазного

Вычисление соотношения между фазным и линейным напряжением

Для расчёта соотношения следует знать линейные параметры. Все вычисления производятся по формуле: 1\2UAB=UA cos 30˚, либо UAB=2√3/2×UA=√3×UA. Таким образом, делаем вывод, что окончательная формула выглядит следующим образом – Uл=√3×UФ.

На первый взгляд может показаться, что формулы слишком сложны, однако это не так. С другой стороны, домашнему мастеру практически нет смысла заниматься подобными расчётами. Достаточно обычной проверки напряжения на каждой из фаз обычным мультиметром.

Мультиметр незаменим при электромонтажных работахФОТО: stanok.guruМультиметр незаменим при электромонтажных работах

Для чего требуется проверка напряжения фаз перед включением

При подключении оборудования, требующего напряжения 380 в (к примеру, асинхронного электродвигателя) следует проверить напряжение на каждой из трёх фаз и сравнить показатели. Особенно это касается частных секторов, где напряжение нестабильно или электромонтёры имеют недостаточную квалификацию. Дело в том, что в деревнях часто не обращают внимания на распределение нагрузки. В результате подобных действий одна из фаз может быть перегружена при минимальной нагрузке на остальные. Вкупе с устаревшими трансформаторами это приводит к перекосу фаз. Получается, что на одной из фаз напряжение значительно снижается. Это приводит к перегреву трёхфазных двигателей или иного оборудования и выходу его из строя.

Такой перекос явно не пойдёт на пользу оборудованию, работающему от трёх фазФОТО: piccy.infoТакой перекос явно не пойдёт на пользу оборудованию, работающему от трёх фаз

Схемы подключения трёхфазных двигателей

Существует два способа подключения к трёхфазной сети, причём это касается не только электродвигателей. Нагревательные элементы также можно подключить «звездой» или «треугольником». Попробуем понять, в чём заключается различие между ними.

Электродвигатель можно подключить двумя способамиФОТО: siemens-com.ruЭлектродвигатель можно подключить двумя способами

«Звезда» и её особенности

Соединение «звезда» представляет собой следующее: к началу каждой обмотки подключается фазный провод, а все концы соединяются между собой. При этом в месте соединения образуется «технический ноль». Он крайне нестабилен, а потому не используется в электрической цепи.

Подобное соединение не позволяет двигателю выйти на полную мощность, однако это способствует увеличению срока службы оборудования. Также, в защиту подобного соединения можно сказать, что пуск двигателя будет очень плавным, оборудование сможет переносить кратковременные перегрузки и меньше нагреваться. Поэтому, если максимальная мощность электромотора не требуется, лучше всего выбрать именно способ подключения «звездой».

Соединение «звезда» поможет увеличить срок службы электромотораФОТО: rusenergetics.ruСоединение «звезда» поможет увеличить срок службы электромотора

«Треугольник»: плюсы и минусы способа подключения

Здесь обмотки соединяются последовательно. Начало одной из них коммутируется с концом другой. Такой вариант имеет определённые недостатки, такие, как высокие пусковые токи и перегрев при длительной работе. Однако есть здесь и значительные преимущества перед соединением «звезда». Оборудование, при подобном подключении, выдаёт максимальную мощность, что зачастую становится решающим критерием при выборе способа монтажа. Электродвигатели, подключённые «треугольником» развивают максимальный крутящий момент. Чаще всего соединение «треугольник» используют для подключения агрегатов с большой мощностью, например, станков в промышленных цехах.

Соединение «треугольник» позволяет использовать максимальную мощность оборудованияФОТО: infourok.ruСоединение «треугольник» позволяет использовать максимальную мощность оборудования

Комбинированный вариант соединения

В некоторых случаях используется комбинированный вариант «звезда-треугольник». Электродвигатель мягко запускается на соединении «звезда», а после того, как набирает необходимые обороты, реле переключает его на «треугольник». Однако не все двигатели можно подключить подобным образом. К примеру, существуют электромоторы, имеющие всего 3 вывода в контактной группе. Они изначально изготовлены под соединение «звезда» и подключить их «треугольником» невозможно.

Комбинированное соединение подойдёт не для всех типов двигателейФОТО: meganorm.ruКомбинированное соединение подойдёт не для всех типов двигателей

Если объединить распространённые типы включения в трёхфазную сеть, можно увидеть следующую картину.

Наиболее распространённые типы включения в трёхфазную сетьФОТО: birmaga.ruНаиболее распространённые типы включения в трёхфазную сеть

Подведём итог

Из всего изложенного можно сделать вывод, что фазное напряжение в сети 0.4 кВ всегда равно 220 В, в то время как линейное 380 В. Однако не стоит считать, что если значения фазного напряжения ниже, оно становится менее опасным. Редакция Homius со всей ответственностью заявляет, что поражение электрическим током может привести к летальному исходу независимо от того, линейное напряжение в цепи или фазное. Ведь поражение тканям и органам наносит не само напряжение, а сила тока. К примеру, 220 В трансформированные в 36 В становятся даже опаснее. Ведь человек практически не чувствует столь низкого напряжения, а в это время ток поражает органы. Поэтому при электромонтажных работах не следует забывать о технике безопасности.

Памятка начинающему электрикуФОТО: metodist.siteПамятка начинающему электрику

Надеемся, что изложенная информация будет полезна начинающим электромонтажникам и домашним мастерам. При возникновении вопросов можете смело излагать их в обсуждениях ниже. Редакция Homius с удовольствием ответит на них как можно более развёрнуто и быстро. Там же Вы можете изложить своё мнение о статье, оставить комментарий или поделиться личным опытом в подключении трёхфазного оборудования. Если понравилась статья, не забываем её оценивать. А мы напоследок предлагаем Вашему вниманию короткий видеоролик, который позволит более полно раскрыть сегодняшнюю тему.

Предыдущая

ИнженерияКак выбрать правильную печь для гаража: изучаем современные виды обогревательного оборудования

Следующая

ИнженерияМойка для кухни: как выбрать раковину, на что обратить внимание

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Простое объяснение понятий фазного и линейного напряжения. Чем отличаются эти напряжения и каково их соотношение.


Снабжение электричеством городов, предприятий и жилищ ведется с помощью сети из трёх фаз. Так сложилось исторически, что трёхфазные машины переменного тока используются для генерирования электроэнергии и её потребления (в электроустановках). Такое количество было выбрано для минимальных затрат на создание вращающегося магнитного поля или использования этой энергии в целях генерации электричества. Встречаются и специфичные 6-тифазные генераторы, в автомобилях например, но там они нужны для других целей. В этой статье мы будем вести речь о том, что собой представляют фазное и линейное напряжение в трёхфазных цепях, чем они связаны и в чем различие. Содержание:

Переменное напряжение и его величины

Напряжение различают по роду тока: переменное и постоянное. Переменное может быть разной формы, основная суть в том, что с течением времени изменяется его знак и величина. У постоянного знак всегда одной полярности, а величина может быть стабилизированной или нестабилизированной.

В наших розетках напряжение переменное синусоидальной формы. Выделяют разные его значения, чаще всего используются понятия мгновенное, амплитудное и действующее. Как понятно из названия, мгновенное напряжение — это количество вольт в конкретный момент времени. Амплитудное – это размах синусоиды относительно нуля в вольтах, действующее — это интеграл от функции напряжения по времени, соотношение между ними такое: действующее в √2 или 1,41 раз меньше амплитудного. Вот как это выглядит на графике:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Напряжение в трехфазных цепях

В трёхфазных цепях выделяют два вида напряжения – линейное и фазное. Чтобы разобрать их отличия нужно взглянуть на векторную диаграмму и график. Ниже вы видите три вектора Ua, Ub, Uc – это вектора напряжений или фаз. Угол между ними 120°, иногда говорят 120 электрических градусов. Этот угол соответствует таковому в простейших электрических машинах между обмотками (полюсами).

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Если отразить вектор Ub так, чтобы сохранился его угол наклона, но начало и конец поменялись местами, его знак изменится на противоположный. Тогда установим начала вектора –Ub в конец вектора Ua, расстояние между началом Ua и концом –Ub будет соответствовать вектору линейного напряжения Uл.

Простыми словами мы видим, что величина линейного напряжения больше чем фазного. Давайте разберем график напряжений в трёхфазной сети.

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Красной вертикальной линией выделено линейное напряжение межу фазой 1 и фазой 2, а желтой линией выделено фазное амплитудное фазы 2.

КРАТКО: Линейное напряжение измеряется между фазой и фазой, а фазное между фазой и нулём.

С точки зрения расчетов, разница между напряжениями обуславливается решением этой формулы:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Линейное напряжение больше фазного в √3 или в 1,73 раза.

Нагрузка к трёхфазной сети может быть подключена по трём или четырем проводам. Четвертый проводник – нулевой (нейтральный). В зависимости от типа сеть может быть с изолированной нейтралью и глухозаземленной. Вообще при равномерной нагрузке три фазы можно подать и без нулевого провода. Он нужен для того, чтобы напряжения и токи распределялись равномерно и не было перекоса фаз, а также в качестве защитного. В глухозаземленных сетях, при пробое на корпус выбьет автоматический разъединитель или перегорит предохранитель в щите, так вы избежите опасности поражения электрическим током.

Отлично то, что в такой сети у нас одновременно есть два напряжения, которые можно использовать исходя из требований нагрузки.

Для примера: обратите внимание на электрический щиток в подъезде вашего дома. К вам приходит три фазы, а в квартиру заведена одна из них и ноль. Таким образом, вы получаете в розетках 220В (фазное), а между фазами в подъезде 380В (линейное).

Схемы подключения потребителей к трём фазам

Все двигателя, мощные нагреватели и прочая трёхфазная нагрузка может быть подключена по схеме звезды или треугольника. При этом большинство электродвигателей в борно имеют набор перемычек, которые в зависимости от их положения формируют звезду или треугольник из обмоток, но об этом позже. Что такое соединение звездой?

Соединение звездой предполагает соединение обмоток генератора таким образом, когда концы обмоток соединяются в одну точку, а к началам обмоток подключается нагрузка. Звездой же соединяются и обмотки двигателя и мощных нагревателей, только вместо обмоток в них выступают ТЭНы.

Давайте рассуждать на примере электродвигателя. При соединении его обмоток звездой линейное напряжение 380 В приложено к двум обмоткам, и так с каждой парой фаз.

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

На рисунке A, B, C – начала обмоток, а X, Y, Z – концы, соединенные в одну точку и эта точка заземлена. Здесь вы видите сеть с глухозаземленной нейтралью (провод N). На практике это выглядит так, как на фото борно электродвигателя:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Красным квадратом выделены концы обмоток, они соединены между собой перемычками, такое расположение перемычек (в линию) говорит о том, что они соединены по звезде. Синим цветом – питающие три фазы.

На этом фото промаркированы начала (W1, V1, U1) и концы (W2, V2, U2), обратите внимание на то, что они сдвинуты относительно начал, это нужно для удобного соединения в треугольник:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

При соединении в треугольник к каждой обмотке приложено линейное напряжение, это приводит к тому, что протекают большие токи. Обмотка должна быть рассчитана на такое подключение.

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

У каждого из способов включения есть свои достоинства и недостатки, некоторые двигателя вообще в процессе пуска переключаются со звезды на треугольник.

Нюансы

В продолжение разговора о двигателях нельзя оставить без внимания вопрос выбора схемы включения. Дело в том, что обычно двигателя на своем шильдике содержат маркировку:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

В первой строке вы видите условные обозначения треугольника и звезды, обратите внимание, треугольник идет первым. Далее 220/380В – это напряжение на треугольнике и звезде, значит, что при соединении треугольником нужно, чтобы линейное напряжение было равно 220В. Если в вашей сети напряжение равно 380 – значит нужно подключать двигатель в звезду. В то время как фазное всегда на 1,73 меньше, не зависимо от величины линейного.

Отличным примером является следующий двигатель:

Что такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?

Здесь номинальные напряжения уже 380/660, это значит, что его для линейного 380 нужно подключать треугольником, а звезда предназначена для питания от трёх фаз 660В.

Если в мощных нагрузках чаще оперируют с величинами межфазного напряжения, то в осветительных цепях в 99% % случаев используют фазное напряжение (между фазой и нулем). Исключением являются электрокраны и подобное, где может использоваться трансформатор с вторичными обмотками с линейным 220 В. Но это скорее тонкости и специфика конкретных устройств. Новичкам запомнить проще так: фазное напряжение – это то, которое в розетке между фазой и нулем, линейное – в линии.

Наверняка вы не знаете:

  • Как из 220 Вольт сделать 380
  • Как собрать трехфазный электрический щит
  • Как распределить нагрузку по фазам
НравитсяЧто такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?0)Не нравитсяЧто такое линейное и фазное напряжение, каково их соотношение?0)
Лекция по электротехнике Фазные и линейные напряжения (токи), соотношения между ними. Векторные диаграммы напряжений и токов. Мощность трехфазной цепи переменного тока. Нулевой провод, его значение»

Учебная дисциплина ОП.03 Электротехника и электроника

Лекция по теме: «Фазные и линейные напряжения (токи), соотношения между ними. Векторные диаграммы напряжений и токов. Мощность трехфазной цепи переменного тока. Нулевой провод, его значение»

План лекции:

1.Трехфазный переменный ток.

2. Что такое фаза?

3. Фазные и линейные напряжения (токи).

4. Соотношения между фазными и линейными напряжениями (токами).

5. Векторные диаграммы напряжений и токов.

6. Мощность трехфазной цепи переменного тока.

7. Нулевой провод, его значение.

hello_html_m14893a51.jpg

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой.

Фазное напряжение – возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейное напряжение - которое определяют еще как межфазное или между фазное – возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз. Показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 В.

Так, токи, протекающие в каждой фазе, именуют фазными и условно обозначают IА, IB, IC либо условно Iф. Токи в ветвях нагрузки именуют линейными. Их величина обуславливается величиной фазных напряжений, типом нагрузки. При сугубо активной нагрузке токи идентичны с напряжениями по фазе, а при индуктивной либо емкостной нагрузке, токи могут опережать или отставать от напряжения.

В традиционных электросетях имеет место 2 метода соединения:

- треугольник;

- звезда.

hello_html_51baf802.jpg

hello_html_6cde69c7.jpg

hello_html_m224baae2.jpg

hello_html_m734ff309.jpg

В чём различие между фазным и линейным напряжением - см.видео по ссылке https://youtu.be/39-dggvCRmg

hello_html_m42c258fc.jpg

hello_html_m2703a6f7.jpg

Видео «Построение векторных диаграмм» по ссылке: https://www.youtube.com/ ›watch?v=wcyQvK84lsU

youtube.com›watch?v=XBoF0gFU_FI)

Мощность трехфазной цепи переменного тока

Количество потребленной энергии в сети однофазного тока определяется простейшими расчетами, это не вызывает затруднений. Расчет мощности трехфазной сети сопряжен с некоторыми трудностями: Наличие трех фаз вместо одной; Различные схемы соединения потребителей – «звезда» или «треугольник»; Симметрия или ее отсутствие при распределении нагрузки по фазам.

Для правильного определения и расчета мощности требуется знание нескольких факторов:

- количества фаз питания;

- способа соединения потребителей.

При однофазном подключении используется два провода:

- фазный провод;

- нулевой провод.

Для трехфазной сети характерно наличие трех или четырех проводников (подключение с заземленной нейтралью). При этом используется две различных схемы включения: «Треугольник». Каждая нагрузка подсоединяется с двумя соседними. Напряжение каждой фазы подводится к точкам соединения потребителей. «Звезда». Все три потребителя соединяются в одной точке. Ко вторым концам подключаются фазы питания. Это схема с изолированной нейтралью. В схеме с заземленной нейтралью точка соединения потребителей подключается к нулевому проводнику.

Для измерения мощности применяют специальные измерительные приборы, называемые ваттметрами. При симметричной нагрузке мощность, потребляемая от трехфазной системы, может быть определена одним однофазным ваттметром. В четырехпроводной системе (с нулевым проводом) токовая обмотка ваттметра включается последовательно в один из линейных проводов, а обмотка напряжения — между тем же линейным и нулевым проводами. При  таком включении показание ваттметра определит мощность в одной фазе Рф, а так как при равномерной нагрузке мощности всех фаз  одинаковы, то суммарная мощность трехфазной системы Р = 3 Рф.

В трехпроводной системе обмотка напряжения ваттметра включена на линейное напряжение сети, а по токовой его обмотке протекает линейный

ток. Поэтому мощность трехфазной системы в hello_html_m167e7ec9.gif раз больше показания ваттметра Pω, т. е. Р=hello_html_m167e7ec9.gifРω.

При несимметричной нагрузке одного ваттметра для определений  мощности трехфазной системы недостаточно.

В четырехпроводной системе при несимметричной нагрузке необходимо включение трех ваттметров, обмотки напряжений которых включаются между нулевым и соответствующим линейным проводом. Каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы и суммарная мощность трехфазной системы равна сумме показаний трех ваттметров, т. е. Р = Р1 + Р2 + Р3.

В трехпроводной системе при несимметричной нагрузке наиболее  часто используют схему двух ваттметров, которая не может быть использована в четырехпроводной системе. В схеме двух ваттметров обмотки напряжений каждого ваттметра соединены с входным зажимом обмотки тока и линейным проводом, оставшимся свободным. Полная мощность трехфазной системы равна сумме показаний ваттметров, т. е. Р=Р12

В лабораторной практике для этой схемы измерения мощности применяют один ваттметр и специальный переключатель, который без разрыва цепи тока дает возможность включать этот ваттметр как в один, так и в другой линейный провод.

При больших углах сдвига фаз между напряжением и током показания одного из ваттметров могут оказаться отрицательными и для измерения мощности необходимо изменить направление тока в обмотке тока, переключив ее. В этом случае суммарная мощность равна разности показаний ваттметров, т. е. Р = Р1 — Р2.

Энергия в трехфазной системе измеряется как однофазными, так и трехфазными счетчиками электрической энергии. Включение однофазных счетчиков в трехфазную сеть подобно включению ваттметров, описанному выше.

Трехфазные счетчики составляются из двух или трех однофазных, размещенных в одном корпусе и имеющих общий счетный механизм, и называются соответственно двухэлементными и трехэлементными. В трехпроводной системе (без нулевого провода) применяют двухэлементные, а в четыре  проводной системе (с нулевым проводом) —трехэлементные счетчики. Схема включения счетчика электрической энергии указывается на съемной крышке, которой закрывается панель зажимов.

hello_html_4b9276b6.jpg

hello_html_1fddbc37.jpg

hello_html_m69445179.jpg

hello_html_22b405fb.jpg

Нулевой провод — это провод, использующийся для выравнивания напряжения в фазах. В случае его отсутствия или повреждения могут сгореть подключенные к фазе приборы и даже может начаться пожар. Поэтому необходимо знать принципы работы с ним.

Что такое нулевой провод? Его значение.

При работе с электричеством особого внимания требует нулевой провод. Что это такое, не всегда известно людям, не связанным профессионально с электросетями, и зачастую у них появляется ошибочное заблуждение, что нейтральный кабель – это только заземление. На самом деле, нейтральный проводник соединяет нейтрали установок в трехфазных цепях. Когда на каждую фазу из трех подается разная нагрузка, появляется смещение нейтрали, вызывающее нарушение симметрии напряжений, то есть, нарушение симметрий нагрузки приводит к тому, что у одних потребители будут получать пониженное напряжение, а другие же повышенное.

hello_html_1e94b780.jpghello_html_2a40897c.jpg

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

hello_html_m2fb3c57.jpg

Фаза, ноль, земля в розетке

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

hello_html_m7a7a9ce8.jpg

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

В домашних условиях, даже не имея специальных приборов и приспособлений, возможно определить в обычной розетке, какой из двух проводов является фазой, а какой нулем. В этом случае используются электролампа или индикаторная отвертка.

Для поиска нуля и фазы достаточно взять обыкновенный патрон с лампочкой и прикрутить два провода на его штатные места. Затем один из этих проводов подключить к заземляющим ножам в розетке, а второй — к любому из двух силовых разъемов.

Фазным будет являться тот разъем, при подключении к которому лампочка будет загораться. Это происходит потому, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), в вводном электрощите нулевые провода всех розеток должны быть соединены с земляными проводами этих же розеток. А отдельно земляная шина должна быть соединена с защитным контуром заземления. Именно это и обеспечивает наличие надежного нуля во всей цепи энергоснабжения дома.

Видео см. по ссылке: https://youtu.be/3Gvp6Q8q3Ks

Вопросы для самоконтроля:

  1. Что представляет собой трехфазная цепь? Каковы ее элементы?

  1. Что такое фаза трехфазной цепи?

  1. В чем преимущества трехфазной цепи перед однофазной?

  1. Какая система величин (ЭДС, напряжений, токов) называется трехфазной симметричной?

  1. Какое соединение фаз называется соединением в звезду?

  1. Какое напряжение называется линейным, фазным? Каковы соотношения между линейными и фазными напряжениями при любой нагрузке и при симметричной нагрузке?

  1. Какой ток называется линейным, фазным? Каково соотношение между линейным и фазным токами при соединении фаз приемника в звезду?

  1. В чем отличие и преимущества трехпроводных и четырехпроводных цепей?

  1. Когда и зачем применяют нейтральный провод?

10. В каком случае отсутствует ток в нейтральном проводе?

  1. Как определить мощности трехфазной цепи?

  2. Что такое нулевой провод? Каковое его значение?

Домашнее задание:

1.Проработать конспект лекции.

2. Ответить на вопросы для самоконтроля.

3.Выполнить задания в тестовой форме:

Вариант 1

  1. Начало первой обмотки при соединении обмоток генератора треугольником соединяется:

  1. с началом второй;

  2. концом третьей;

  3. концом второй;

  4. началом третьей;

  5. концом третьей.

  1. Фазой называют:

  1. аргумент синуса;

  2. часть многофазной цепи;

  3. фазу в начальный момент времени;

  4. оба определения ответов 1 и 2 правильны;

  5. разность начальных фаз переменных величин.

  1. Какой из токов в схеме (рис. 4.3.1) линейный, а какой — фазный:

  1. оба тока — линейные;

  2. оба тока — фазные;

  3. ток I2 — линейный, I1 — фазный;

  4. ток I2 — фазный, I1 — линейный;

  5. таких токов в данной схеме нет.

hello_html_m71b15917.png

  1. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение 380 В. Фазное напряжение равно:

  1. 220 В;

  2. 380 В;

  3. 250 В;

  4. 127В;

  5. 660 В.

  1. Укажите правильные уравнения, связывающие векторы линейных и фазных токов, если соединение потребителей треугольником (рис. 4.3.2):

hello_html_m4f89e6cf.pnghello_html_m678f14c4.png

Вариант 2

  1. Лампы накаливания с UH = 127 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В. Схема включения ламп:

  1. звездой;

  2. треугольником;

  3. звезда с нулевым проводом;

  4. лампы нельзя включать в сеть;

  5. для ответа недостаточно данных.

  1. Действующее значение трехфазной ЭДС при изменении направления вращения катушек:

  1. изменится;

  2. увеличится в три раза;

  3. уменьшится в три раза;

  4. изменится на ;

  5. не изменится.

  1. Ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи:

  1. не может равняться нулю;

  2. может равняться нулю;

  3. всегда равен нулю;

  4. всегда больше нуля;

  5. всегда меньше нуля.

  1. Если UAC = Uс – UA, то вектор UAC при соединении треугольником равен:

hello_html_m9231c0d.png

  1. В симметричной трехфазной цепи Uф = 220 В, Iф = 5 А, cosφ = 0,8. Активная мощность цепи равна:

  1. 1,1 кВт;

  2. 0,88 кВт;

  3. 2,2 кВт;

  4. 2,64 кВт;

  5. 5,28 кВт.

Вариант 3

  1. Если при прочих условиях изменить скорость вращения обмоток, то изменятся:

  1. амплитуды и начальные фазы;

  2. частота и начальные фазы;

  3. ЭДС и начальные фазы;

  4. частота и амплитуды;

  5. ЭДС и амплитуды.

  1. Сумма токов фаз равна нулю при отсутствии нулевого провода:

  1. не всегда;

  2. всегда;

  3. зависит от условий;

  4. зависит от числа проводов — 3 или 4;

  5. зависит от Z-фазы.

  1. Обмотки, показанные на рис. 4.3.3, соединены.

  1. звездой;

  2. треугольником; hello_html_m4813d14c.png

  3. последовательно;

  4. параллельно;

  5. другим способом.

  1. При симметричной нагрузке, соединенной треугольником, UА = 380 В. Фазное напряжение равно:

  1. 220 В;

  2. 127 В;

  3. 660 В;

  4. 250 В;

  5. 380 В.

  1. Дано: U^ = 220 В; I^ = 5 A; cosφ = 0,8. Трехфазная цепь симметричная. Активная мощность цепи составляет:

  1. 1,1 кВт;

  2. 1,14 кВт;

  3. 1,52 кВт;

  4. 2,2 кВт;

  5. 2,06 кВт.

Вариант 4

  1. К генератору, обмотки которого соединены в звезду, подходит:

  1. 6 соединительных проводов;

  2. 3 соединительных провода;

  3. 3 или 4 провода;

  4. 4 провода;

  5. 6 или 3 провода.

  1. Какое напряжение в схеме, показанной на рис. 4.3.4, линейное, а какое — фазное:hello_html_m7fa7e70.png

  1. UCA — линейное, Uco — фазное;

  2. UAO — линейное, UBO — фазное;

  3. UAB — линейное, UBC — фазное;

  4. UBC — линейное, фазное;

  5. UCO — линейное, — фазное.

  1. Будут ли меняться линейные токи при обрыве нулевого провода в случае: а) симметричной нагрузки; б) несимметричной нагрузки:

  1. а) будут; б) не будут;

  2. а) будут; б) будут;

  3. а) не будут; б) не будут;

  4. а) не будут; б) будут;

  1. Ток I^ = 2,2 А. Если симметричная нагрузка соединена треугольником, то фазный ток:

  1. 3,8 А;

  2. 2,2 А;

  3. 6,6 А;

  4. 1,27 А;

  5. 2,54 А.

  1. В симметричной трехфазной цепи Uф = 220 В; Iф = 5 A; cosφ = 0,8. Реактивная мощность цепи равна:

  1. 0,66 квар;

  2. 1,98 квар;

  3. 2,64 квар;

  4. 1,1 квар;

  5. 2,2 квар.

Вариант 5

  1. В симметричной трехфазной цепи UA = 220 В, 1А = 5 A, coscp = 0,8. Реактивная мощность цепи равна:

  1. 0,38 квар;

  2. 1,1 квар;

  3. 1,14 квар;

  4. 1,52 квар;

  5. 3,04 квар.

  1. В трехфазную сеть UA - 220 В включают двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В. В этом случае:

  1. двигатель нельзя включить в сеть;

  2. обмотки двигателя надо соединить треугольником;

  3. звездой с нулевым проводом;

  4. для ответа недостаточно данных;

  5. звездой.

  1. Линейные токи при постоянной ЭДС генератора и неизменных сопротивлениях нагрузки могут измениться за счет:

  1. изменения фазных напряжений;

  2. изменения линейных напряжений;

  3. изменения фазных и линейных напряжений.

  1. Ток в нулевом проводе при симметричной трехфазной системе токов равен:

  1. нулю;

  2. значению, меньшему суммы действующих значений фазных токов;

  3. значению, большему сумме фазных токов;

  4. сумме действующих значений фазных токов;

  5. сумме линейных токов.

  1. Условия симметричной нагрузки в трехфазной цепи:

hello_html_m5adb9a2c.png

Вариант 6

  1. В трехфазной цепи U^ = 220 В; I^ = 2 А; Р = 380 Вт. В этом случае соsφ равен:

  1. 0,8;

  2. 0,5;

  3. 0,6;

  4. 0,4;

  5. 0,7.

  1. Трехфазный двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В, включают в сеть UA = 380 В. Обмотки двигателя надо соеди¬нить:

  1. звездой;

  2. треугольником;

  3. для ответа недостаточно данных;

  4. звездой с нулем;

  5. двигатель нельзя включать в сеть.

  1. Обмотки трехфазного генератора соединены звездой. Конец первой обмотки соединен:

  1. с началом второй обмотки;

  2. началом третьей обмотки;

  3. концом третьей обмотки;

  4. концом второй и началом третьей обмоток;

  5. концом второй обмотки.

  1. Трехфазная симметричная нагрузка потребляет 800 Вт активной мощности. Если при cosφ = 1 потребляется 1000 Вт, то соsφ равен:

  1. 0,8;

  1. Обмотки, показанные на рис. 4.3.5, соединены:hello_html_4a3af81c.png

  1. звездой с нулевым проводом;

  2. треугольником;

  3. звездой;

  4. другим способом;

  5. для ответа недостаточно данных.

  1. Вариант 7

  1. При соединении обмоток генератора треугольником" начало третьей обмотки соединяется:

  1. с концом первой обмотки;

  2. началом второй обмотки;

  3. концом второй обмотки;

  4. началом второй и первой обмоток;

  5. концом третьей обмотки.

  1. Симметричная нагрузка трехфазной сети соединена звездой, U^ = 660 В. Фазное напряжение равно:

  1. 380 В;

  2. 660 В;

  3. 220 В;

  4. 127 В;

  5. 440 B.

  1. Вольтметр для измерения фазного напряжения (рис. 4.3.6) надо включить между точками:hello_html_568a2c58.png

  1. А и В;

  2. В и С;

  3. C и А;

  4. А и С;

  5. А и О.

  1. Нагрузка в трехфазной цепи (рис. 4.3.7) соединена:hello_html_4494c22e.png

  1. звездой;

  2. треугольником;

  3. параллельно;

  4. последовательно;

  5. звездой с нулевым проводом.

  1. Лампы накаливания с UH = 220 В включают в трехфазную сеть с U^ = 220 В. Схема соединения ламп:

  1. звездой;

  2. треугольником;

  3. звездой с нулевым проводом;

  4. лампы нельзя включать в сеть;

  5. для ответа недостаточно данных.

  1. Вариант 8

  1. Линейный ток 17,3 А. Фазный ток, если симметричная нагрузка 1 соединена треугольником, равен:

  1. 34,6 А

  1. Начало второй обмотки при соединении обмоток трехфазного генератора треугольником соединяется:

  1. с концом первой обмотки;

  2. концом третьей обмотки;

  3. началом первой обмотки;

  4. началом третьей обмотки;

  5. концом второй обмотки.

  1. Нагрузка в цепи, показанной на рис. 4.3.8, соединена:

  1. звездой;

  2. треугольником;hello_html_m66444c73.png

  3. звездой с нулевым проводом;

  4. последовательно;

  5. параллельно.

  1. К трехфазному генератору, обмотки которого соединены треугольником, подходит соединительных проводов:

  1. 4;

  2. 3 или 4;

  1. В трехфазную сеть с U^ = 220 В включают двигатель, обмотки которого рассчитаны на 220 В. Соединить обмотки двигателя надо:

  1. звездой с нулевым проводом;

  2. звездой;

  3. треугольником;

  4. двигатель нельзя включать в сеть;

  5. для ответа недостаточно данных.

Линейные и фазные напряжения

Линейные и фазные <a href= Под симметричной трехфазной системой принято понимать совокупность трех ЭДС синусоидальной формы равной частоты, амплитуды, сдвинутых по фазе на треть периода (угол 2/3) .

График изменения ЭДС во времени, векторная диаграмма имеют вид.

Источником системы 3-х-фазного напряжения обычно служит генератор, у которого в пазах статора уложены проводники – обмотки. Плоскости этих обмоток обычно сдвинуты на 120 гр в пространстве. Под фазой участка трехфазной цепи понимают расстояние с одинаковым по величине током.

Разность потенциалов между нулевым узлом схемы и началом любой из фаз именуют фазным напряжением, условно обозначая UA, Uв, Uс. Разность потенциалов от начала вектора принято называть линейным, обозначая UAB, UBC, UCA.

Соответственно, фазные напряжения согласно 2-му закону Кирхгофа в общем случае равны:

UAB =UА- UB.

На диаграмме векторов они изображается участком от концов векторов UA, UB. По аналогии, вычисляют и другие линейные величины — UBC, UCA. При симметричной системе фазных напряжений совокупность линейных также — симметрична.

Существуют 2 способа подключения обмоток генерирующих установок и приемников электроэнергии трехфазной сети:

— звезда;

— треугольник.

При соединении звездой величина линейного напряжения равна:

Uл = v3 Uф = 1,73Uф.

К примеру, если мы имеем фазное напряжение генераторной установки равное 220В, при этом линейное будет – 380В.

Другим способом соединения, использующий трехпроходное соединение, является треугольник.

В таком случае, конец каждой обмотки подключается к началу следующей, образуя треугольник, при этом линейные провода подключены к его вершинам.

При подключении треугольником линейное напряжение генераторной установки в общем случае равно фазному:

Uл = Uф .

Исходя из этого, делаем вывод: переключение обмоток генераторной установки со звезды к треугольнику приводит к увеличению линейного напряжения в 1,73р. Выполнять подключение обмоток, используя метод треугольника, рекомендуется лишь при симметричной нагрузке, поскольку в противном случае ток, может превышать номинальные величины.

Как рассчитать регулирование напряжения распределительной линии

Регулирование напряжения

  1. Введение в регулирование напряжения
  2. Регулирование напряжения для ВЛ 11 кВ, 22 кВ, 33 кВ
  3. Регулирование допустимого напряжения (согласно REC)
  4. Значения регулирования напряжения
  5. Требуемый размер конденсатора
  6. Оптимальное расположение конденсаторов
  7. Повышение напряжения из-за установки конденсатора
  8. Рассчитать% регулирования напряжения линии распределения
How to calculate voltage regulation of distribution line How to calculate voltage regulation of distribution line Как рассчитать регулирование напряжения распределительной линии (на фото: Распределительные линии - Оахака, Мексика, 2013 через FlickR)

Введение в регулирование напряжения

Регулирование напряжения (нагрузки) предназначено для поддержания постоянного напряжения при различной нагрузке.Регулирование напряжения является ограничивающим фактором для определения размера проводника или типа изоляции.

Ток в цепи должен быть ниже, чтобы падение напряжения не превышало допустимых значений. Высоковольтная цепь должна быть проложена как можно дальше, чтобы вторичная цепь имела небольшое падение напряжения , .

к содержанию ↑


Регулирование напряжения для ВЛ 11 кВ, 22 кВ, 33 кВ

Регулирование напряжения

% = (1.06 x P x L x PF) / (LDF x RC x DF)

Где:

P - Общая мощность в кВА
L - Общая длина линии от передачи энергии до приема энергии в км.
PF - Коэффициент мощности в п.у.
RC - Постоянная регулирования (KVA-KM) на 1% падения.

RC = (KV x KV x 10) / (RCosΦ + XSinΦ)

LDF - Коэффициент распределения нагрузки.
LDF = 2 для равномерно распределенной нагрузки на питатель.
LDF> 2 Если нагрузка наклонена к силовому трансформатору.
LDF = от 1 до 2 Если нагрузка перекошена к хвостовой части питателя.

DF - фактор разнообразия в п.у

к содержанию ↑


Регулирование допустимого напряжения (согласно REC)

Регулировка максимального напряжения в любой точке распределительной линии

Часть системы распределения Городской район (%) Пригородная зона (%) Сельская местность (%)
до трансформатора 2.5 2,5 2,5
до вторичной магистрали 3 2 0,0
до сервисного снижения 0,5 0,5 0,5
Итого 6,0 5,0 3,0

к содержанию ↑


Значения регулирования напряжения

Изменения напряжения в фидерах 33 кВ и 11 кВ не должны превышать следующих пределов на самом дальнем конце в условиях пиковой нагрузки и нормального режима работы системы.

  • Свыше 33 кВ (-) 12,5% до (+) 10%.
  • До 33 кВ (-) 9,0% (+) 6,0%.
  • Низкое напряжение (-) 6,0% до (+) 6,0%

В случае, если трудно достичь желаемого напряжения, особенно в сельской местности, в этих зонах можно использовать распределительные трансформаторы 11 / 0,433 кВ (вместо обычных DT 11 / 0,4 кВ).

к содержанию ↑


Требуемый размер конденсатора

Размер конденсатора для улучшения коэффициента мощности от Cos ø1 до Cos ø2 составляет:

Требуемый размер конденсатора (Квар) = КВА1 (грех ø1 - [Cos ø1 / Cos ø2] x грех ø2)

, где KVA1 является оригинальным KVA.

к содержанию ↑


Оптимальное расположение конденсаторов

L = [1 - (KVARC / 2 KVARL) x (2n - 1)]

Где:

L - расстояние в расчете на единицу по линии от подстанции.
KVARC - Размер конденсаторной батареи
KVARL - Загрузка KVAR линии
n - относительная позиция батареи конденсаторов вдоль фидера от подстанции, если общая емкость должна быть разделена на более одного банка вдоль линии.Если все емкости ставятся в один банк, то значения n = 1.

к содержанию ↑


Повышение напряжения за счет установки конденсатора:

Повышение напряжения на

% = (КВАР (Cap) x Lx X) / 10 x Vx2

Где:

KVAR (Cap) - конденсатор KVAR
X - реактивное сопротивление на фазу
L - длина линии (миля)
V - межфазное напряжение в киловольтах

к содержанию ↑


Рассчитать% регулирования напряжения линии распределения

Рассчитать падение напряжения и% регулирования напряжения на конце трассы следующей распределительной системы 11 кВ:

    Система
  • имеет проводник ACSR DOG (AI 6/4.72, GI7 / 1,57)
  • Ток Емкость Проводника ACSR = 205Amp,
  • Сопротивление = 0,2792 Ом и реактивное сопротивление = 0 Ом,

Допустимый предел% регулирования напряжения на конце следа составляет 5%.

Calculate percentage of Voltage Regulation of Distribution Line Calculate percentage of Voltage Regulation of Distribution Line


Метод-1 (базовая дистанция)

Падение напряжения = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) x I) / (Нет проводника / фаза x1000)) x Длина линии

Падение напряжения на нагрузке A
  • Ток нагрузки в точке A (I) = КВт / 1.732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке A (I) = 1500/1.732x11000x0,8 = 98 ампер.
  • Требуется Нет проводника / фазы = 98/205 = 0,47 А = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке A = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Нет проводника / фазы x1000)) x Длина линии
  • Падение напряжения в точке A = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x98) / 1 × 1000) x1500) = 57 Вольт
  • Напряжение на конце приема в точке A = Падение напряжения на конце посылки = (1100-57) = 10943 Вольт.
  • % Регулирование напряжения в точке A = ((Конец Вольт-Конец Вольт-Конец Вольт) / Конец Вольт-приемник) x100
  • % Регулирование напряжения в точке A = ((11000-10943) / 10943) x100 = 0.52%
  • % Регулирование напряжения в точке A = 0,52%
Падение напряжения на нагрузке B
  • Ток нагрузки в точке B (I) = КВт / 1.732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке B (I) = 1800 / 1,732x11000x0,8 = 118 ампер.
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 = 3300 метров.
  • Падение напряжения в точке B = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Нет проводника / фазы x1000)) x Длина линии
  • Падение напряжения в точке B = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x98) / 1 × 1000) x3300) = 266 Вольт
  • Напряжение на конце приема в точке B = Падение напряжения на конце передачи = (1100-266) = 10734 Вольт.
  • % Регулирование напряжения в точке B = ((Конец Вольт-Конец Вольт-Конец Вольт) / Конец Вольт-приемник) x100
  • Регулирование напряжения
  • % в точке B = ((11000-10734) / 10734) x100 = 2,48%
  • % Регулирование напряжения в точке B = 2,48%
Падение напряжения при нагрузке C
  • Ток нагрузки в точке C (I) = КВт / 1,732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке C (I) = 2000 / 1,732x11000x0,8 = 131 А
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 + 2000 = 5300 метров.
  • Падение напряжения в точке C = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Нет проводника / фазы x1000)) x Длина линии
  • Падение напряжения в точке C = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x98) / 1 × 1000) x5300) = 269 Вольт
  • Напряжение на конце приема в точке C = Падение напряжения на конце посылки = (1100-269) = 10731 Вольт.
  • % Регулирование напряжения в точке C = ((Конец Вольт-Конец Вольт-Конец Вольт) / Конец Вольт-приемник) x100
  • % Регулирование напряжения в точке C = ((11000-10731) / 10731) x100 = 2.51%
  • % Регулирование напряжения в точке C = 2,51%

Здесь Точка трассы% Регулирование напряжения составляет 2,51%, что находится в допустимом пределе.

к содержанию ↑


Метод-2 (Нагрузочная база)

% Регулирование напряжения = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / Нет конд. На фазу xV (P-N)) x100

Падение напряжения на нагрузке A
  • Ток нагрузки в точке A (I) = КВт / 1.732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке A (I) = 1500/1.732x11000x0,8 = 98 ампер.
  • Расстояние от источника = 1500 км.
  • Требуется Нет проводника / фазы = 98/205 = 0,47 А = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке A = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / V (фаза-нейтраль)) x100
  • Падение напряжения в точке A = ((98x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x1,5) / 1 × 6351) = 0,52%
  • % Регулирование напряжения в точке A = 0,52%
Падение напряжения на нагрузке B
  • Ток нагрузки в точке B (I) = кВт / 1,732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке B (I) = 1800 / 1,732x11000x0,8 = 118 ампер.
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 = 3,3 км.
  • Требуется Нет проводника / фазы = 118/205 = 0,57 Amp = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке B = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / V (фаза-нейтраль)) x100
  • Падение напряжения в точке B = ((118x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x3,3) / 1 × 6351) = 1,36%
  • % Регулирование напряжения в точке A = 1,36%
Падение напряжения при нагрузке C
  • Ток нагрузки в точке C (I) = кВт / 1.732xVoltxP.F
  • Ток нагрузки в точке C (I) = 2000 / 1,732x11000x0,8 = 131 ампер.
  • Расстояние от источника = 1500 + 1800 + 2000 = 5,3 км.
  • Требуется Нет проводника / Фаза = 131/205 = 0,64 Ампер = 1 Нет
  • Падение напряжения в точке C = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / V (фаза-нейтраль)) x100
  • Падение напряжения в точке C = ((131x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x5,3) / 1 × 6351) = 2,44%
  • % Регулирование напряжения в точке A = 2,44%

Здесь Конечное значение% конечной точки трассы равно 2.44%, что в допустимых пределах.

к содержанию ↑

,
Понимание трехфазного напряжения | Тихоокеанский источник энергии

Однофазное переменное напряжение

Большинство из нас знакомы с однофазным напряжением в наших домах, предоставляемым местной коммунальной службой. Для США это обычно 120 В. Для однофазного напряжения напряжение выражается как напряжение между линией и нейтралью между двумя проводниками питания (плюс защитное заземление). Нейтральный проводник обычно имеет потенциал земли, в то время как линейный проводник представляет собой синусоидальное переменное напряжение со среднеквадратичным значением 120 В переменного тока.Это означает, что пик переменного напряжения изменяется от + 169,7 В переменного тока до -169,7 В переменного тока каждые 16,667 мсек на частоте сети США 60 Гц. Для многих других стран эти номинальные значения составляют 230Vrms @ 50Hz (20 мсек).

Рисунок 1: Однофазный синусоидальный сигнал напряжения 120 В среднеквадратичного значения

Power Limited

Однофазное напряжение может выдавать только столько энергии, сколько вся энергия должна доставляться с использованием линии и нейтральных проводников. Это не проблема для домашнего использования, но для промышленного использования может потребоваться больший ток для работы машин, двигателей, освещения и других мощных нагрузок.В этих ситуациях часто желательно повысить как напряжение, так и ток, чтобы обеспечить более высокую мощность. Один из вариантов - использовать две фазы, как в некоторых американских домах, для запуска электрических сушилок. Это называется соединением с разделенной фазой, где две фазы 120 В среднеквадратичного значения находятся на 180 ° друг от друга, обеспечивая двойное напряжение 120 В или 240 В между линиями. Это удваивает доступную мощность. Расщепленная фаза обычно не используется в Европе или Азии, поскольку нормальное напряжение однофазной сети уже составляет от 220 до 240 лн.

Трехфазное переменное напряжение

Если продвинуться на один шаг дальше, нагрузки большой мощности, как правило, питаются от трех фаз.Это распределяет ток по трем, а не по одному набору проводов, обеспечивая меньшую и, следовательно, более дешевую проводку. Три источника напряжения сдвинуты по фазе на 120 ° относительно друг друга, чтобы сбалансировать токи нагрузки. Это показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Трехфазные волны напряжения с различным вращением

Сдвиг фазы на 120 ° между каждой осциллограммой может быть выполнен в одном из двух чередований фаз - A -> B -> C или A -> C -> B. Чередование фаз не влияет на большинство нагрузок, за исключением трехфазных двигателей переменного тока, которые будут поверните в противоположном направлении, если фазовый поворот изменился.Изменение чередования фаз может быть выполнено путем замены любых двух из трех фазовых соединений. При использовании программируемого источника переменного тока, такого как серия AFX, фазовые углы для фаз B и C можно запрограммировать на 120 ° и 240 ° или 240 ° и 120 ° соответственно для изменения поворота фазы. AFX также позволяет запрограммировать фазовый дисбаланс для изучения влияния изменений фазы на тестируемую единицу.

Внимание при определении линейных напряжений

Несмотря на то, что «нормальное» трехфазное соотношение треугольника и напряжения легко фиксируется в простой формуле, это применимо только при равных линиях к нейтральным напряжениям, идеальному фазовому балансу и синусоидальным напряжениям.В этом идеальном случае соотношение между среднеквадратичным напряжением между линией и нейтралью и среднеквадратичным напряжением между линией и линией может быть выражено следующей формулой:

Это соотношение между линией нейтрали и напряжением линии и линии показано на фазовой диаграмме рисунка 3.

Рисунок 3: Трехфазная векторная диаграмма

На рисунке 4 ниже показаны два типичных примера конфигураций напряжения трехфазной сети, используемых в США. В Европе и Азии обычно используются конфигурации 220/380 В или 230/400 В.120VLN на фазу эквивалентно векторной сумме 208VLL:

В LL = 120 В LN * 1.732 = 207.84 В LL

Обратите внимание на то, что конфигурация дельта-сети 480 В не имеет нейтрального соединения и называется соединением 3Wire + Ground Delta. Чтобы моделировать этот тип сети с источником питания переменного тока, трехфазная нагрузка подключается как треугольник только между тремя выходными фазами, без подключения к нейтральной выходной клемме.

Рисунок 4: Типичные конфигурации трехфазного напряжения, используемые в США

Это соотношение √3 важно при использовании программируемого трехфазного источника питания переменного тока, поскольку все источники питания переменного тока типа T & M программируются только в линейном и нейтральном напряжении.Таким образом, если какое-либо из указанных условий не выполняется, вы не можете просто полагаться на эту формулу для определения линейного напряжения:

  1. Одинаковые напряжения VLN на всех трех фазах
  2. Сбалансированные фазовые углы на фазах B и C
  3. Низкие искажения, чистая синусоида

Небольшой сдвиг фазы на одной или нескольких из трех фаз может оказать значительное влияние на напряжения V LL , что также приводит к дисбалансу тока нагрузки.

Искаженное напряжение, вызванное нелинейной нагрузкой на одной или нескольких фазах, также может сбрасывать линейные напряжения.

Почему это важно?

Программируемые трехфазные источники питания переменного тока

имеют регулируемые углы фазы и часто поддерживают произвольную форму сигнала. Это означает, что взаимосвязь между линией и нейтралью и напряжением между линией и цепью не обязательно является «фиксированной». Как правило, все трехфазные программируемые источники питания переменного тока запрограммированы в линейной на нейтральную RMS, независимо от типа нагрузки (дельта или Wye). Таким образом, может потребоваться фактически измерить результирующее напряжение между линиями, так как его вычисление недопустимо, если эти условия не выполняются.

Заключение

При тестировании трехфазных нагрузок обратите особое внимание на параметры напряжения и фазы, делая предположения о напряжениях между линиями, приложенных к тестируемому устройству.

,
что такое межфазное напряжение? что такое линейное напряжение

В чем разница между ИБП и инвертором? какой ИБП лучше, а кто получил преимущество? В чем разница между & инвертором? какой ИБП лучше и кто получил преимущество 12 В, 24 В, 36 В и т. д. каковы преимущества 12 В, 24 В, 36 В и т. д. и каковы недостатки 12 В, 24 В, 36 В и т. д. Спасибо

0 ответов


Как мы знаем, диод работает как на отрицательном, так и на положительном, но преобразуя переменный ток в постоянный, мы должны дать / с отрицательного с диодной или положительной стороны.пожалуйста, дайте мне ответ.

0 ответов cpgn,


Почему потребляемая мощность всегда постоянна, даже если вентилятор скорость изменилась?

4 ответов


, почему мы делаем 2 типа заземления на трансформаторе, а именно: заземление тела и заземление, что такое функция. я собираюсь установить трансформер 5oo kva и DG 380 kva какое значение заземления должно быть

8 ответов Altrion Technologies,


Чем отличаются VSD, VFD, VSDS, они такие же, как постоянный ток для управления постоянным током с использованием упомянутого выше

0 ответов



Определить систему управления без обратной связи.

0 ответов


У меня 320 Kva DG. Установил, что его KWh работает 77, как я могу рассчитать в электрическую единицу.

2 ответов Anuj Enterprises, Шнайдер,


Каковы основные компоненты серводвигателя?

0 ответов БАРК,


сэр IAM из электротехники и электроники, могу ли я появиться для hpcl офлайновой реквизиции? если да, пожалуйста, напишите мне на vikram_raju25 @ Yahoo.совместно

0 ответов HPCL,


Я хочу сделать мини-проект. Сейчас я учусь в 6-м полуфинале тор EEE Engineering.

0 ответов


Что такое жгут проводов?

0 ответов


3) Как выполняется заземление? Как это измеряется? Напишите метод заземления? Как сопротивление земли поддерживается на низком уровне?

1 ответов Инновационная Энергия,


3-фазные значения мощности, напряжения и тока

Трехфазное треугольное соединение: линия, фазовый ток, напряжения и мощность в Δ Конфигурация

Что такое дельта-соединение (Δ)?

Дельта или ячеистое соединение ( Δ ) Система также известна как Трехфазная трехпроводная система ( 3-фазная 3-проводная ), и она является наиболее предпочтительной системой для передачи электроэнергии переменного тока при распределении, Звездное соединение обычно используется.

В системе взаимосвязи Delta (также обозначаемой Δ ) начальные концы трех фаз или катушек соединены с конечными концами катушки. Или начальный конец первой катушки соединен с конечным концом второй катушки и т. Д. (Для всех трех катушек) и выглядит как замкнутая сетка или цепь, как показано на рис. (1).

Проще говоря, все три катушки соединены последовательно, образуя замкнутую сетку или цепь. Три провода выведены из трех соединений, и все исходящие токи от соединения считаются положительными.

В соединении Delta , соединение трех обмоток выглядит как короткое замыкание, но это не так, , если система сбалансирована, тогда значение алгебраической суммы всех напряжений вокруг ячейки равно нулю в соединении Delta ,

Когда клемма открыта в Δ, то нет шансов течь с основной частотой вокруг замкнутой сетки.

Также прочитайте:

Полезно помнить: В конфигурации Delta в любой момент значение ЭДС одной фазы равно результату значений ЭДС двух других фаз, но в противоположном направлении.

Delta Connection (Δ) Three Phase Power, Voltage & Current Values Delta Connection (Δ) Three Phase Power, Voltage & Current Values Рис (1). 3 Значения фазы, напряжения и тока в треугольнике (Δ)

Значения напряжения, тока и мощности в треугольнике (Δ)

Теперь мы найдем значения линейного тока, линейного напряжения, фазного тока, фазных напряжений и Питание в трехфазной системе переменного тока Delta.

Линейное напряжение (V L ) и Фазные напряжения (V Ph ) в соединении треугольником

На рисунке 2 видно, что между двумя клеммами имеется только одна фазовая обмотка (т.е.е. между двумя проводами есть одна фазовая обмотка). Следовательно, в Delta Connection, напряжение между (любой парой) двух линий равно фазному напряжению фазной обмотки , которая подключена между двумя линиями.

Поскольку последовательность фаз R → Y → B, следовательно, направление напряжения от фазы R к фазе Y положительное (+), и напряжение фазы R опережает напряжение фазы Y на 120 °. Аналогично, напряжение фазы Y направлено на 120 ° от напряжения фазы B, а ее направление положительно от Y к B.

Если линейное напряжение между;

  • Линия 1 и Линия 2 = V RY
  • Линия 2 и Линия 3 = V YB
  • Линия 3 и Линия 1 = V BR

Затем мы видим, что V RY ведет V YB на 120 ° и V YB отводят V BR на 120 ° .

Предположим,

V RY = V YB = V BR = V L …………… (Напряжение линии)

Затем

V L = V PH

I.е. в соединении треугольником, линейное напряжение равно фазному напряжению .

Линейные токи (I L ) и Фазные токи (I Ph ) в соединении треугольником

Ниже будет показано (рис. 2), что суммарный ток каждой линии равен разность векторов между двумя фазными токами в соединении Delta , протекающем через эту линию. т.е. .;

  • Ток в линии 1 = I 1 = I R - I B
  • Ток в линии 2 = I 2 = I Y - I R
  • Ток в линии 3 = I 3 = I B - I Y

{Разница в векторах}

Delta Connection (Δ): 3 Phase Power, Voltage & Current Values Delta Connection (Δ): 3 Phase Power, Voltage & Current Values Рис. (2).Ток линии и фазы, напряжение линии и фазы в соединении дельта (Δ)

Ток линии 1 можно определить, определив векторную разницу между I R и I B , и мы можем сделать это, увеличив I B Вектор в обратном порядке, так что I R и I B составляют параллелограмм. Диагональ этого параллелограмма показывает разность векторов I R и I B , которая равна току в строке 1 = I 1 .Кроме того, путем изменения вектора I B он может указывать как (-I B ), следовательно, угол между I R и -I B (I B , при обращении = -I B ) составляет 60 °. Если

I R = I Y = I B = I PH …. Токи фаз

Тогда;

Ток, протекающий по линии 1, будет;

I L или I 1 = 2 x I PH x Cos (60 ° / 2)

= 2 x I PH x Cos 30 °

= 2 x I PH x ( √3 / 2) …… Поскольку Cos 30 ° = √3 / 2

I L = √3 I PH

i.е. В соединении треугольником ток в линии в √3 раза превышает фазный ток.

Точно так же мы можем найти развёртывание двух линейных токов, как указано выше. т. е.

I 2 = I Y - I R … Разница векторов = √3 I PH

I 3 = I B - I Y … Разность векторов = √3 I PH

As, все линейные токи равны по величине, то есть

I 1 = I 2 = I 3 = I L

Следовательно,

IL = √3 I PH

Из рисунка выше видно;

  • Линейные токи находятся на 120 ° друг от друга
  • Линейные токи отстают на 30 ° от своих соответствующих фазных токов
  • Угол Ф между линейными токами и соответствующими линейными напряжениями равен (30 ° + Ф), т.е.е. ток каждой линии отстает на (30 ° + Ф) от соответствующего напряжения линии.

Связанный пост: нагрузка освещения звезды и треугольника

Мощность в соединении треугольника

Мы знаем, что мощность каждой фазы;

Мощность / Фаза = В PH x I PH x CosФ

И общая мощность трех фаз;

Общая мощность = P = 3 x В PH x I PH x CosФ … .. (1)

Мы знаем, что значения фазного тока и фазного напряжения в соединении треугольником;

I PH = I L / √3…., (От I L = √3 I PH )

В PH = V L

Приведение этих значений в уравнение мощности ……. (1)

P = 3 x В L x (I L / √3) x CosF …… (I PH = I L / / √3)

P = √3 x√ 3 x В L x (I L / √3) x CosФ… {3 = √3x√3}

P = √3 x V L x I L x CosФ

Следовательно доказано;

Мощность в соединении треугольником ,

P = 3 x В PH x I PH x CosФ ….или

P = √3 x В L x I L x CosФ

Где Cos Φ = Коэффициент мощности = фазовый угол между фазным напряжением и фазным током (не между линейным током и линейным напряжением).

То же самое объясняется в трехфазных MCQ с пояснительным ответом (MCQ № 1)

Полезно помнить:

В соединениях типа звезда и треугольник общая мощность на сбалансированной нагрузке одинакова для .

т. Е. Общая мощность в трехфазной системе = P = √3 x В L x I L x CosФ

Полезно знать:

Сбалансированная система - это система, в которой:

  • Все трехфазные напряжения равны по величине
  • Все фазные напряжения находятся в фазе друг с другом i.е. 360 ° / 3 = 120 °
  • Все трехфазные токи равны по величине
  • Все фазные токи синфазны друг другу, т. Е. 360 ° / 3 = 120 °
  • Трехфазная сбалансированная нагрузка - это система, в которой нагрузка подключены через три фазы идентичны.

Читайте также:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *