Nivelul de tensiune este o caracteristică potențială a calității alimentării cu energie electrică pentru consumatori. Aparatele funcționează timp îndelungat dacă funcționează în intervalul de putere admisibil al rețelei. Se face o distincție între tensiunile de fază și de linie în circuitele trifazate pentru a determina parametrii de funcționare și de conectare. La ieșirea de la producător, tensiunea se modifică pentru transport și, după etapele de conversie inversă, capătă valoarea aplicată de consumatori.
Cuprins
Ce este faza?
Faza este valoarea unei funcții trigonometrice, de exemplu, definirea unei specii sau descrierea unei unde sau a unei mișcări oscilatorii. Valoarea este identică cu unghiul sau argumentul unei funcții periodice. Dependența fazei întregi de coordonate și timp nu este întotdeauna liniară și armonică. Capătul conductorului prin care intră curentul în circuit, sau clema, reprezintă originea fazei. Variația în timp a tensiunii unui circuit este proiecția vectorului de raze pe axa de coordonate.
Un circuit este format din elementele standard - generator de energie, circuit de transmisie, receptor. Conceptul de ceea ce este faza, tensiunea de linie, interacțiunea lor necesită definiția fazelor. Poziția fazei este valabilă numai pentru rețeaua de curent alternativ. Conceptul este definit în termeni de ecuație a unui sector vectorial de rotație cu un capăt fixat la originea coordonatelor.
Liniile electrice diferă în funcție de numărul de faze: monofazate, bifazate, trifazate și multifazate.
În Rusia, rețeaua trifazată este populară pentru alimentarea consumatorilor, care sunt reprezentați de clădiri casnice sau instalații industriale. Conexiunea are avantaje față de un circuit de alimentare monofazat:
- rentabilitate datorită utilizării avantajoase a materialelor;
- posibilitatea de a transporta o cantitate mare de energie electrică;
- includerea generatoarelor și a motoarelor de mare putere în circuitul de funcționare;
- creând tensiuni nominale diferite în funcție de modul în care sarcina este conectată la linia electrică.
Funcționarea unui circuit trifazat depinde de relația reciprocă a componentelor sale. Citirea tensiunii depinde de fază (unghiul fasciculului vectorial față de planul de coordonate al axei). Tensiunea este determinată de potențialul pământului, care este zero. Din acest motiv, un cablu cu tensiune prezentă se numește cablu de fază, iar cablul de masă se numește cablu neutru. Unghiul de fază al vectorului unitar are o importanță redusă, deoarece acesta face o rotație completă de 360° a liniei în 1/50 de secundă. Se ia în considerare unghiul dintre cele două faze ale celor 2 vectori.
Într-o rețea cu componente reactive, unghiul dintre valorile vectoriale ale curentului electric și ale tensiunilor se numește defazaj. Dacă valorile sarcinilor conectate nu se modifică în timp, valoarea deplasării va fi întotdeauna constantă. Invariabilitatea indicatorului este utilizată în calculul liniei electrice și în analiza de performanță.
Atunci când mai multe spire de sârmă sunt înfășurate pe o bobină, tensiunea nominală crește proporțional cu numărul de spire. Fenomenul a dus la dezvoltarea de generatoare care furnizează energie electrică consumatorilor. Pentru efectul câmpului magnetic, se instalează uneori mai multe bobine. Câmpul magnetic al statorului traversează 3 bobine în același timp la fiecare rotație a rotorului, ceea ce duce la o creștere a puterii generatorului. Acest lucru face posibilă alimentarea a 3 utilizatori în același timp.
Ce este tensiunea de fază?
În rețeaua trifazată din majoritatea țărilor, tensiunea este de 220 de volți. Tensiunea de fază se măsoară în spațiul dintre fazele de la începutul și sfârșitul liniei. Practic, este valoarea din mijlocul conductorului neutru și a cablului tensionat. Într-o conexiune stea, valorile curenților de linie și ale curentului electric de fază nu diferă.
Tensiunea de fază - este tensiunea dintre conductorul neutru și unul dintre conductorii de fază (220 V).
Sistemul simetric exclude prezența unui conductor neutru, în cazul metodei asimetrice, conductorul neutru este păstrat proporțional cu sursa. În cea de-a doua metodă, corpurile de iluminat sunt adesea incluse în circuit și este necesară funcționarea independentă a celor 3 cabluri de lucru, apoi terminalele receptorului sunt conectate în stil delta.
Tensiunea interfazică este utilizată în sectorul apartamentelor cu magazine sau birouri la parter. În acest fel, este posibilă aprovizionarea zonelor de vânzare cu amănuntul cu cabluri de alimentare pentru a furniza 380 de volți. În clădirile înalte, conexiunea asigură ascensoare, scări rulante și frigidere industriale. Cablajul este relativ simplu, având în vedere că există un conductor zero și un conductor de sarcină care intră în locuință și 3 cabluri de lucru și un conductor neutru care intră în zonele publice.
Diferența dintre curentul trifazat și curentul monofazat constă în faptul că valoarea rețelei este puterea de linie, iar parametrii relevanți pentru sarcină sunt tensiunile de fază. Se trasează o linie de la stație până la consumator, inclusiv conductorii de lucru și conductorul neutru. Invertoarele sunt plasate la începutul și la sfârșitul circuitului pentru a reduce scurgerile, dar acest lucru nu schimbă imaginea. Firul neutru captează și transportă către utilizator potențialul declarat primit la ieșire. Puterea din firul aflat sub sarcină este generată pe baza valorii din neutru.
Magnitudinea tensiunii de fază este detectată și se determină în raport cu centrul conexiunii înfășurării, conductorul neutru. Într-un circuit trifazat care este simetric față de sarcini, prin zero se transmite un curent cu valori minime. La ieșirea unei astfel de linii, conductorii aflați sub sarcină sunt colorați în mod convențional. culori standard:
- L1 miez - maro
- firul L2 - negru;;
- cablu L3 - gri
- împletitură neutră N - albastru
- galben sau verde - prevăzut pentru împământare.
Astfel de linii puternice sunt transportate la consumatori mari - cartiere întregi, fabrici. Pentru receptoarele mici, se instalează o linie monofazată care include un fir încărcat și un zero auxiliar. În cazul în care distribuția puterii în ramurile monofazate este egală, există un echilibru în construcția trifazată. Pentru rutarea ramurilor componente, se presupune că tensiunea fază-neutru a unui conductor.
Care este tensiunea de linie?
Într-o rețea trifazată, este posibil să se izoleze o tensiune suplimentară prin conectarea unui jumper între cele 2 cabluri încărcate. Valoarea sa este mai mare deoarece este proiecția pe planul de coordonate a celor 2 vectori care formează între ei un unghi de 120°. Adăugarea la valoarea tensiunii de fază este de 73% sau calculată ca √3-1. Tensiunea de linie general acceptată pe o linie electrică este întotdeauna de 380 de volți.
Tensiunea de linie - este tensiunea dintre cele două conductoare de fază (380V).
Tensiunea se calculează între faze sau între conductoarele de fază. La instalarea circuitului, apar dificultăți din cauza calculului inexact al conductorului, care uneori provoacă un eșec. Schemele de cablare diferă în modul în care sunt combinate nucleele de sarcină și sursa de energie electrică. Avantajele unui sistem monofazat sunt:
- Exploatarea în siguranță a echipamentului, deoarece pericolul în ceea ce privește deteriorarea provine de la 1 cablu;
- Sistemul este utilizat pentru o cablare eficientă, selectarea principiilor de funcționare, calcularea parametrilor și măsurători.
Calculele sistemului sunt simple, bazate pe formule fizice standard. Se utilizează un multimetru pentru a măsura performanța circuitului. Caracteristicile conexiunii de fază sunt determinate folosind voltmetre speciale, senzori de curent.
Tensiunile liniare apar atunci când curentul electric circulă în submarin atunci când sursa de energie și receptorul sunt combinate. Tensiunile de fază se modifică, de asemenea, pe măsură ce puterea scade în zona dintre ieșirea generatorului și consumator. Cunoscând parametrii liniei, nu este dificil să se calculeze valoarea tensiunii de fază.
Specificul rețelei:
- La cablare, nu sunt necesare dispozitive profesionale, este suficientă o șurubelniță cu un indicator încorporat;
- La conectarea firelor nu se folosește zero - datorită conductorului neutru nu există pericol de șoc electric;
- circuitul este aplicabil pentru rețele de curent continuu și linii de curent alternativ;
- conexiunea monofazată se face pe o linie trifazată, dar nu și invers.
Utilizarea tensiunilor de linie și de fază
Circuitele electrice sunt disponibile în versiuni de curent continuu și de curent alternativ. Cel mai adesea, circuitele trifazate de curent alternativ sunt utilizate pentru a conecta o sursă de energie electrică la un consumator. Acest tip de curent are mai multe avantaje
- Costurile de transport sunt mai mici;
- Este posibilă generarea forței motrice pentru echipamente asincrone (lifturi, ascensoare);
- Tensiunile liniare și de fază pot fi utilizate în același timp.
Pentru conectarea generatoare Tensiunea de rețea este conectată fie în triunghi, fie în stea. În prima versiune, înfășurările sunt conectate în serie, cu începutul fazei și sfârșitul celeilalte faze conectate. Circuitul permite creșterea tensiunii de câteva ori. În cel de-al doilea caz, secțiunile inițiale ale înfășurărilor sunt combinate într-un punct comun, nu există nicio creștere a puterii.
Clasificarea rețelei electrice în funcție de compoziția elementelor de exploatare:
- activă;
- pasivă;
- liniar;
- Neliniar.
Prin utilizarea a 4 cabluri într-o jgheab, este posibil, prin variația conexiunilor, să se utilizeze simultan atât curenții de linie, cât și cei de fază, ceea ce extinde gama de aplicații. Tronsoanele trifazate sunt considerate universale, deoarece sunt conectate sarcini mari, de exemplu, rețele de 10 volți. Dacă un receptor adecvat este conectat la linie, de exemplu un motor electric trifazat, puterea mecanică a acestuia atinge valori de 3 ori mai mari decât cele ale unei unități monofazate.
În sectorul multifamilial, principalii receptori sunt aparatele de uz casnic și aparatele alimentate la 220 V. Este necesară o separare uniformă între firele cu sarcină, astfel încât apartamentele sunt conectate într-un aranjament eșalonat. În gospodăriile private, se adoptă conceptul de repartizare a sarcinii pe fiecare cablu de la toate aparatele și echipamentele de uz casnic. Se iau în considerare curenții conductorilor care se transmit atunci când este pornit numărul maxim de aparate.
Prin conectarea acelorași motoare electrice la o rețea cu 1 sau 3 faze, este posibil să se obțină o diferență în ceea ce privește puterea sa de funcționare. Dacă alegeți în plus o metodă de conectare eficientă, valorile de ieșire se triplează. Având în vedere relația dintre curenții de fază și curenții de linie, înfășurările trebuie dimensionate pentru valori mai mari. Valoarea relativă a diferenței de sarcină între firele încărcate este întotdeauna mai mare decât valoarea similară între fază și neutru. Principala diferență între caracteristica de tensiune liniară și caracteristica de putere de fază este reprezentată de tensiunile rezultate.
Un exemplu clasic de aplicare a ambelor tensiuni este conexiunea la instalarea unui generator trifazat. Se utilizează înfășurări secundare și înfășurări primare, conectate conform uneia dintre scheme. Relația dintre tensiunea de linie și valoarea fazei în conexiunea în triunghi ajută la egalizarea curentului, iar cele două puteri devin aproape egale. Motoarele, convertoarele și transformatoarele sunt conectate într-un mod similar. transformatoare.
O conexiune în stea presupune conectarea tuturor contactelor de înfășurare într-un singur circuit cu ajutorul unor jumperi. Conductorii conduc curentul în acest circuit, iar tensiunea este transferată la bornele și contactele active.
Articole conexe:
