Įtampos lygis yra potenciali vartotojams tiekiamos elektros energijos kokybės charakteristika. Prietaisai veikia ilgai, jei jie veikia neviršydami leistino elektros tinklo galios diapazono. Nustatant funkciją ir prijungimo parametrus, trifazėse grandinėse skiriamos fazinės ir linijinės įtampos. Gamintojo išėjime įtampa keičiasi transportavimo tikslais ir po atvirkštinės konversijos etapų įgyja vartotojų taikomą vertę.
Turinys
Kas yra fazė?
Fazė yra trigonometrinės funkcijos, pavyzdžiui, apibrėžiančios rūšį arba apibūdinančios bangą ar svyruojantį judėjimą, reikšmė. Vertė yra identiška periodinės funkcijos kampui arba argumentui. Integrinės fazės priklausomybė nuo koordinačių ir laiko ne visada yra tiesinė ir harmoninga. Laidininko galas, per kurį srovė patenka į grandinę, arba gnybtas, yra fazės pradžia. Grandinės įtampos pokytis laike yra spindulio vektoriaus projekcija į koordinačių ašį.
Grandinę sudaro standartiniai elementai - energijos generatorius, perdavimo grandinė, imtuvas. Sąvoka, kas yra fazė, linijos įtampa, jų sąveika, reikalauja fazės apibrėžimas. Fazės padėtis galioja tik kintamosios srovės tinklui. Sąvoka apibrėžiama vektoriaus sukimosi sektoriaus lygtimi, kurios vienas galas fiksuotas koordinačių pradžioje.
Elektros linijos skiriasi fazių skaičiumi: vienfazės, dvifazės, trifazės ir daugiafazės.
Rusijoje trifazis tinklas yra populiarus tiekiant energiją vartotojams, kurie yra gyvenamieji pastatai arba pramonės objektai. Ši jungtis turi privalumų, palyginti su vienfazio maitinimo grandine:
- ekonomiškumas dėl palankaus medžiagų naudojimo;
- galimybė transportuoti didelį kiekį elektros energijos;
- didelės galios generatorių ir variklių įtraukimas į darbo grandinę;
- sukuria skirtingas įtampos vertes, priklausomai nuo to, kaip apkrova prijungta prie elektros linijos.
Trifazės grandinės veikimas priklauso nuo jos komponentų tarpusavio ryšio. Įtampos rodmenys priklauso nuo fazės (vektoriaus spindulio kampo su ašies koordinačių plokštuma). Įtampą lemia žemės potencialas, kuris yra lygus nuliui. Todėl kabelis su įtampa vadinamas faziniu kabeliu, o įžeminimo kabelis - nuliniu. Vienetinio vektoriaus fazinis kampas nėra labai svarbus, nes jis apsuka visą 360° kampą per 1/50 sekundės dalį. Atsižvelgiama į 2 vektorių tarpusavio fazių kampą.
Tinkle su reaktyviosiomis dalimis tarp elektros srovės ir įtampų vektorių reikšmių sudaromas kampas, vadinamas fazės poslinkiu. Jei prijungtų apkrovų vertės laikui bėgant nesikeičia, poslinkio vertė visada bus pastovi. Rodiklio nekintamumas naudojamas elektros linijų skaičiavimams ir eksploatacinių savybių analizei.
Kai ant ritės suvyniojama daug vielos vijų, vardinė įtampa didėja proporcingai vijų skaičiui. Dėl šio reiškinio atsirado generatoriai, kurie tiekia elektros energiją vartotojams. Magnetinio lauko poveikiui užtikrinti kartais įrengiamos kelios ritės. Per vieną rotoriaus apsisukimą statoriaus magnetinis laukas vienu metu kerta 3 vijas, todėl padidėja generatoriaus galia. Tai leidžia vienu metu maitinti 3 naudotojus.
Kas yra fazinė įtampa?
Daugelyje šalių trifazio tinklo įtampa yra 220 voltų. Fazinė įtampa matuojama per tarpą tarp fazių linijos pradžioje ir pabaigoje. Praktiškai tai vertė, esanti nulinio laidininko ir įtempto kabelio viduryje. Jungiant žvaigžde, linijinių srovių ir fazinių srovių vertės nesiskiria.
Fazinė įtampa - įtampa tarp nulinio laidininko ir vieno iš fazinių laidininkų (220 V).
Simetriškoje sistemoje nulinis laidininkas nenaudojamas, o taikant asimetrinį metodą nulinis laidininkas paliekamas proporcingai šaltiniui. Taikant antrąjį metodą, į grandinę dažnai įtraukiami šviestuvai ir reikia, kad 3 darbiniai kabeliai veiktų nepriklausomai, tada imtuvo gnybtai jungiami delta būdu.
Tarpfazė įtampa naudojama daugiabučiuose, kurių pirmuosiuose aukštuose yra parduotuvės arba biurai. Taip galima aprūpinti mažmeninės prekybos vietas su maitinimo kabeliais kad būtų užtikrinta 380 voltų įtampa. Aukštybinių pastatų jungtis užtikrina liftus, eskalatorius ir pramoninius šaldytuvus. Elektros instaliacija yra gana paprasta, nes į gyvenamąjį namą yra nulinis ir apkrovos laidininkas, o į viešąsias patalpas - 3 darbiniai kabeliai ir nulinis laidininkas.
Trifazės srovės ir vienfazės srovės skirtumas yra tas, kad tinklo vertė yra linijos galia, o apkrovai svarbūs parametrai yra fazinės įtampos. Nuo stoties iki vartotojo brėžiama linija, įskaitant darbinius laidininkus ir nulinį laidininką. Kad sumažėtų nuotėkis, grandinės pradžioje ir pabaigoje įrengiami keitikliai, tačiau tai nekeičia vaizdo. Neutraliuoju laidu fiksuojamas ir vartotojui perduodamas nurodytas potencialas, gautas išėjime. Apkrauto laido galia sukuriama pagal neutralės vertę.
Fazinės įtampos dydis nustatomas ir nustatomas atsižvelgiant į apvijos jungties centrą - nulinį laidininką. Trijų fazių grandinėje, kuri yra simetriška apkrovų atžvilgiu, per nulį perduodama minimalių verčių srovė. Tokios linijos išėjime apkrauti laidininkai nuspalvinami įprastinėmis spalvomis. standartinės spalvos:
- L1 šerdis - ruda
- laidas L2 - juodas;;
- kabelis L3 - pilkos spalvos
- neutralus pynimas N - mėlynas
- geltonos arba žalios spalvos - numatyta įžeminimas.
Tokios galingos linijos tiekiamos dideliems vartotojams - ištisiems rajonams, gamykloms. Mažiems imtuvams įrengiama vienfazė linija, kurią sudaro apkrautas laidas ir pagalbinis nulis. Jei galios pasiskirstymas vienfazėse atšakose yra tolygus, trifazėje konstrukcijoje yra pusiausvyra. Sudedamųjų dalių šakų maršrutų sudarymo atveju daroma prielaida, kad vieno laidininko įtampa nuo fazės iki neutralės yra tokia pati.
Kokia yra tinklo įtampa?
Trijų fazių elektros tinkle papildomą įtampą galima izoliuoti prijungus pertraukiklį tarp 2 apkrautų kabelių. Jo reikšmė yra didesnė, nes tai yra dviejų vektorių, kurie sudaro 120° kampą, projekcija į koordinačių plokštumą. Fazinės įtampos vertės priedas yra 73 % arba apskaičiuojamas kaip √3-1. Bendrai priimta elektros linijos įtampa visada yra 380 voltų.
Linijos įtampa - įtampa tarp dviejų fazinių laidininkų (380 V).
Įtampa apskaičiuojama tarp fazių arba tarp fazinių išvadų. Montuojant grandinę kyla sunkumų dėl netikslaus laidininko apskaičiavimo, kuris kartais sukelia gedimą. Laidų schemos skiriasi tuo, kaip sujungiami apkrauti laidininkai ir elektros energijos šaltinis. Vienfazės sistemos privalumai:
- Saugus įrangos veikimas, nes pavojus dėl sugadinimo kyla dėl 1 kabelio;
- Sistema naudojama efektyviam laidų sujungimui, veikimo principų parinkimui, parametrų apskaičiavimui ir matavimams atlikti.
Sistemos skaičiavimai yra paprasti, pagrįsti standartinėmis fizikinėmis formulėmis. Grandinės veikimui matuoti naudojamas multimetras. Fazių jungties charakteristikos nustatomos naudojant specialius voltmetrus, srovės jutiklius.
Linijinė įtampa atsiranda, kai elektros srovė teka povandeniniu laivu, kai maitinimo šaltinis ir imtuvas yra sujungti. Fazinės įtampos taip pat kinta mažėjant galiai zonoje tarp generatoriaus išėjimo ir vartotojo. Žinant linijos parametrus, nesunku apskaičiuoti fazinės įtampos vertę.
Pagrindiniai ypatumai:
- Jungiant laidus nereikia profesionalių prietaisų, pakanka atsuktuvo su įmontuotu indikatoriumi;
- Jungiant laidus nenaudojamas nulinis laidininkas - dėl nulinio laidininko nėra elektros smūgio pavojaus;
- grandinė tinka nuolatinės srovės tinklams ir kintamosios srovės linijoms;
- vienfazis sujungimas atliekamas trifazėje linijoje, bet ne atvirkščiai.
Linijinių ir fazinių įtampų naudojimas
Elektros grandinės būna nuolatinės ir kintamosios srovės. Dažniausiai trifazės kintamosios srovės grandinės naudojamos elektros šaltiniui ir vartotojui sujungti. Šis srovės tipas turi keletą privalumų
- Perdavimo sąnaudos yra mažesnės;
- Galima generuoti asinchroninės įrangos (liftų, keltuvų) varomąją jėgą;
- Vienu metu galima naudoti linijines ir fazines įtampas.
Prijungti generatoriai Tinklo įtampa jungiama trišakiu arba žvaigžde. Pirmajame variante apvijos sujungtos nuosekliai, o fazės pradžia ir kitos fazės pabaiga sujungtos nuosekliai. Schema leidžia keliskart padidinti įtampą. Antruoju atveju pradinės apvijų sekcijos sujungiamos į bendrą tašką, galia nepadidėja.
Elektros tinklo klasifikavimas pagal veikiančių elementų sudėtį:
- aktyvus;
- pasyvus;
- linijinis;
- Nelinijinis.
Naudojant 4 kabelius magistralėje, keičiant jungtis galima vienu metu naudoti ir linijines, ir fazines sroves, o tai išplečia taikymo sritis. Trijų fazių magistralės laikomos universaliomis, nes prijungiamos didelės apkrovos, pvz., 10 voltų tinklas. Prie linijos prijungus tinkamą imtuvą, pavyzdžiui, trifazį elektros variklį, jo mechaninė galia pasiekia 3 kartus didesnes vertes nei vienfazio įrenginio.
Daugiabučių sektoriuje pagrindiniai imtuvai yra buitiniai prietaisai ir prietaisai, kuriems tiekiama 220 V įtampa. Reikia, kad laidai su apkrova būtų vienodai atskirti, todėl plokščios jungtys jungiamos šachmatiškai. Privačiuose namų ūkiuose laikomasi koncepcijos, pagal kurią visų buitinių prietaisų ir įrangos apkrova paskirstoma kiekvienam kabeliui. Atsižvelgiama į laidininkų sroves, kurios perduodamos įjungus maksimalų prietaisų skaičių.
Įjungus tuos pačius elektros variklius į 1 arba 3 fazių tinklą, galima gauti skirtingą jų darbinę galią. Jei papildomai pasirinksite efektyvų prijungimo būdą, išvesties vertės patrigubės. Atsižvelgiant į fazinių ir linijinių srovių santykį, apvijų matmenys turėtų būti parenkami didesnėms vertėms. Santykinė krūvių skirtumo vertė tarp įkrautų laidų visada yra didesnė už panašią vertę tarp fazės ir neutralės. Pagrindinis skirtumas tarp tiesinės įtampos charakteristikos ir fazinės galios charakteristikos yra gaunamos įtampos.
Klasikinis abiejų įtampų taikymo pavyzdys yra jungtis, kai įrengiamas trifazis generatorius. Naudojamos antrinės ir pirminės apvijos, sujungtos pagal vieną iš schemų. Ryšys tarp linijos įtampos ir fazės vertės delta jungtyje padeda išlyginti srovę ir abi galios tampa beveik lygios. Varikliai, keitikliai ir transformatoriai jungiami panašiai. transformatoriai.
Jungiant žvaigžde, visi apvijų kontaktai sujungiami į vieną grandinę naudojant pertraukiklius. Šios grandinės laidininkais teka srovė, o įtampa perduodama į aktyviuosius gnybtus ir kontaktus.
Susiję straipsniai:
