A feszültségszint a fogyasztók villamosenergia-ellátásának minőségi jellemzője. Az eszközök hosszú ideig üzemelnek, feltéve, hogy a hálózat megengedett teljesítménytartományában működnek. A működési és csatlakozási paraméterek meghatározásához háromfázisú áramkörökben fázis- és lineáris feszültséget különböztetünk meg. A gyártó kimenetén a feszültség a szállításhoz megváltozik, majd a fordított átalakítási lépések után a fogyasztók által használt értéket veszi fel.
Tartalom
Mi az a fázis?
A fázis egy trigonometrikus függvény értéke, mint például egy forma meghatározása vagy a hullám vagy rezgésmozgás leírása. Az érték megegyezik a periodikus függvény szögével vagy argumentumával. Az egész fázis koordinátáktól és időtől való függése nem mindig lineáris és harmonikus. A vezető vége, amelyen keresztül az áram belép az áramkörbe, vagy a bilincs, a fázis kezdetét jelenti.Az áramköri feszültség időbeli változása a sugárvektornak a koordinátatengelyre való vetülete.
Az áramkör szabványos elemekből áll - energiagenerátor, átviteli áramkör, vevő. A fázis, a lineáris feszültség fogalmához ezek kölcsönhatása szükséges fázisérzékelés. A fázispozíció csak a váltakozó áramú vezetékekre érvényes. A fogalom a vektorforgatás szektorának egyenlete, amelynek egyik vége a koordináták origójában rögzítődik.
Az elektromos vezetékek a fázisok számában különböznek: egy-, két-, három- és többfázisú.
Oroszországban a háromfázisú hálózat népszerű a fogyasztók ellátására, amelyeket háztartási épületek vagy ipari létesítmények képviselnek. A csatlakozásnak vannak előnyei az egyfázisú tápegységhez képest:
- költséghatékonyság az előnyös anyaghasználatnak köszönhetően;
- nagy mennyiségű villamos energia szállításának képessége;
- az elektromos generátorok és a nagy teljesítményű motorok munkakörébe való beépítés;
- különböző feszültségjelzők létrehozása attól függően, hogy milyen lehetőség van a fogyasztó terhelés elektromos vezetékbe való beépítésére.
A háromfázisú áramkörben végzett munka az összetevők kölcsönös arányától függ. A feszültségjelzők a fázistól függenek (a vektornyaláb dőlésszöge a tengely koordinátasíkjához képest). A feszültséget a földpotenciál határozza meg, ami nulla. Emiatt a feszültséggel rendelkező kábelt fázisnak, a földelő vezetéket pedig nullának nevezzük. Az egységvektor fázisszögének nincs jelentősége, mert egy vonalban 1/50 másodperc alatt tesz meg egy teljes 360°-os fordulatot. 2 vektor fázisközi relativitásszögét veszik figyelembe.
A reaktív részeket használó hálózatban az elektromos áram és a feszültség vektormutatói közötti szöget beiktatják, ezt fáziseltolásnak nevezik. Ha a csatlakoztatott terhelések értékei nem változnak az idő múlásával, akkor az eltolódás mértéke mindig állandó lesz. A mutató változatlanságát a villamos vezeték számításánál és a munka elemzésénél használjuk.
Ha sok menetes huzalt tekercsel egy tekercsre, a névleges feszültség a menetek számával arányosan növekszik. A jelenség olyan generátorok kifejlesztéséhez vezetett, amelyek a fogyasztókat villamos energiával látják el. A mágneses mező kifejtése érdekében esetenként több orsót is felszerelnek. A forgórész fordulatánkénti állórész mágneses terét egyidejűleg 3 tekercs keresztezi, ami a generátor teljesítményének növekedéséhez vezet. Ez lehetővé teszi, hogy egyszerre 3 felhasználót biztosítson.
Mi a fázisfeszültség?
A legtöbb állam háromfázisú autópályáján a feszültség mérete 220 volt. A fázisfeszültséget a vezeték elején és végén lévő fázisok között mérik. A gyakorlatban ez az érték a nullavezető és a feszített kábel közepén. A csillag típusának megfelelő csatlakoztatás esetén a vonali áramok és a fázisáram értékei nem térnek el.
Fázisfeszültség - ez a feszültség a nulla vezeték és az egyik fázisvezeték között (220 V).
A szimmetrikus rendszer kizárja a nullavezető jelenlétét, aszimmetrikus módszerrel a nulla kábel fenntartja az arányosságot a forrással. A második lehetőségnél a világítóeszközök gyakran szerepelnek az áramkörben, és 3 működő kábel független működésére van szükség, majd a vevőkimeneteket háromszög típusba kombinálják.
Az interfészfeszültséget a többlakásos szektorban használják, ahol üzletek vagy irodák a földszinten találhatók. Így erősítheti a kereskedési platformokat tápkábelek 380 V biztosításához. A sokemeletes épületekben a csatlakozást liftek, mozgólépcsők, ipari hűtők biztosítják. A vezetékezés viszonylag egyszerű, tekintve, hogy a ház nulla és terhelés alatt élt, valamint 3 működő kábel és egy nulla vezeték ágazik el a nyilvános helyiségekbe.
A háromfázisú áram és az egyfázisú áram között az a különbség, hogy a hálózati jelző lineáris teljesítmény, a terheléshez kapcsolódó paraméterek pedig a fázisfeszültség. Az állomástól a fogyasztóig vonalat kell húzni, beleértve a működő vezetékeket és a nulla vezetéket. Az áramkörön áthaladó szivárgás csökkentése érdekében konvertereket szerelnek fel a hálózat elején és végén, de ez nem változtat a képen. A nulla vezeték rögzíti és továbbítja a felhasználóhoz a kimeneten kapott potenciált. A terhelés alatti vezetékben a teljesítmény a nulla vezetékben lévő érték alapján jön létre.
A fázisfeszültség nagyságát a rendszer érzékeli, és a tekercscsatlakozás középpontjához - a nulla vezetékhez - viszonyítva fordul elő. A terhelésekre szimmetrikus háromfázisú áramkörben a minimális értékű áramot a nullán keresztül továbbítják. Az ilyen vonal kimenetén a terhelés alatt lévő vezetékek általánosan elfogadott festéssel vannak festve szabványos színek:
- mag L1 - barna;
- vezeték L2 - fekete;
- kábel L3 - szürke;
- nulla fonat N - kék;
- sárga vagy zöld - biztosított földelés.
Az ilyen erős vonalakat nagy fogyasztóknak - teljes mikrokörzeteknek, gyáraknak - szállítják.Kis vevőkészülékekhez egyfázisú vezeték van felszerelve, beleértve a terhelt vezetéket és egy további nullát. Az egyfázisú elágazások egyenletes teljesítményeloszlásával a háromfázisú kialakításban egyensúlyi állapot jelenik meg. Az alkatrész ágak lefektetéséhez az egyik mag fázisának a nullához viszonyított feszültségét veszik.
Mi a hálózati feszültség?
Háromfázisú vezetékben további feszültség leválasztható, ha 2 terhelt kábel közé egy jumpert csatlakoztatunk. Értéke magasabb, mivel két vektor koordinátáinak síkjára vetítés, amelyek 120 °-os szöget zárnak be egymással. A fázisfeszültség értékéhez való hozzáadás 73%, vagy √3-1. Az általánosan elfogadott hálózati feszültség a tápvezetékben mindig 380 volt.
Hálózati feszültség a két fázisvezető közötti feszültség (380 V).
A feszültség kiszámítása a fázisok között vagy azok kimenetei között történik. Az áramkör telepítésekor nehézségek merülnek fel, amelyek a vezető számításának pontatlanságából állnak, ami néha balesetet okoz. A csatlakozási sémák különböznek a betöltött magok és az áramforrás kombinálásának lehetőségeiben. Az egyfázisú hálózat előnyei:
- a berendezés működésének biztonsága, mivel a károsodás veszélye 1 kábelből ered;
- az áramkör a hatékony vezetékezés megvalósítására, a működési elv kiválasztására, a paraméterek kiszámítására és a mérések elvégzésére szolgál.
A rendszerben végzett számítások egyszerűek, szabványos fizikai képletek figyelembevételével végzik el. Az áramköri indikátorok mérésére multimétert használnak. A fázishoz való csatlakozás jellemzőit speciális voltmérők, áramérzékelők határozzák meg.
Lineáris feszültség akkor fordul elő, amikor elektromos áram halad át egy tengeralattjárón, amikor az energiaforrást és a vevőt kombinálják. A generátor kimenete és a fogyasztó közötti területen a teljesítmény csökkenésével a fázisfeszültség paraméterei is megváltoznak. A lineáris mutatók ismeretében könnyen kiszámítható a fázisfeszültség értéke.
Hálózati funkciók:
- kábelezéskor nincs szükség professzionális eszközökre, elegendő egy csavarhúzó beépített jelzővel;
- a nullát nem használják a vezetékek csatlakoztatásakor - a semleges mag miatt nincs áramütés veszélye;
- a rendszer állandó hálózatokra és váltóáramú vezetékekre vonatkozik;
- az egyfázisú csatlakozás háromfázisú vezetékben történik, de fordítva nem.
Vonal- és fázisfeszültség használata
Az elektromos áramkörök egyenáramúak és váltakozó áramúak. Gyakrabban háromfázisú váltakozó áramú áramköröket használnak az áramforrásnak a fogyasztóhoz való csatlakoztatására. Ennek az áramtípusnak számos előnye van:
- alacsonyabb energiaátviteli költségek;
- az aszinkron berendezések (liftek, emelők) működéséhez elektromotoros erő létrehozásának lehetősége;
- hálózati feszültség és fázisfeszültség egyidejűleg is használható.
Kapcsolódni generátorok a csomagtartóban használja a háromszög vagy a csillag elvét. Az első változatban a tekercsek sorba vannak kötve, a fázis eleje és a másik fázis vége be van kötve. Az áramkör lehetővé teszi a feszültség többszöri növelését. A második esetben a tekercsek kezdeti szakaszait egy közös pontba egyesítik, a teljesítménynövekedés nem következik be.
Az elektromos hálózat osztályozása a munkaelemek összetétele szerint:
- aktív;
- passzív;
- lineáris;
- nem lineáris.
A törzsben 4 db kábel használatával a bekötések változtatásával lehetőség van lineáris és fázisáramok alkalmazására is, ami kiterjeszti a hatókört. A háromfázisú vezetékek univerzálisnak tekinthetők, mivel nagy terhelés csatlakozik például egy 10 voltos hálózathoz. Ha megfelelő vevőt csatlakoztat a vonalhoz, például egy háromfázisú villanymotort, akkor annak mechanikai teljesítménye eléri az egyfázisú egységénél háromszor nagyobb értékeket.
A többlakásos szektorban a fő vevőkészülékek a háztartási gépek és a 220 V-os hálózatról táplált készülékek, a vezetékek egyenletes elválasztása szükséges a terheléssel, így a lakások lépcsőzetesen kapcsolódnak. A magánlakásépítésben elfogadták azt a koncepciót, hogy az egyes kábelek terhelését minden háztartási készülékről és berendezésről el kell osztani. A maximális számú készülék bekapcsolása során átvitt vezetőáramokat veszik figyelembe.
Azonos villanymotorok 1 vagy 3 fázisú hálózatba történő beépítésével különbséget kaphat a működési teljesítményében. Ha emellett hatékony csatlakozási módot választ, akkor a kimeneti jelzők megháromszorozódnak. Tekintettel a fázis- és a lineáris áramok arányára, a tekercseket a megnövekedett értékekhez kell kiszámítani. A terhelt vezetékek közötti relatív töltéskülönbség mindig nagyobb, mint a fázis és a nulla közötti azonos érték. A fő különbség a feszültség és a fázisteljesítmény lineáris jellemzői között a kapott feszültség paramétereiben van.
Mindkét típusú feszültség használatának klasszikus példája a csatlakozás a háromfázisú generátor telepítésekor. Másodlagos tekercseket és primer tekercseket használnak, az egyik séma szerint csatlakoztatva.A hálózati feszültség és a fázisérték közötti kapcsolat a delta csatlakozásnál segít az áram kiegyenlítésében, és mindkét teljesítmény majdnem azonos lesz. Motorok, átalakítók és transzformátorok.
A csillag opció magában foglalja az összes tekercs érintkezőinek csatlakoztatását egy áramkörhöz jumperekkel. A vezetékek áramot vezetnek a hálózat indikátoraival, és a feszültség továbbítódik az aktív kimenetekre és érintkezőkre.
Hasonló cikkek:
