Линейное напряжение: формула, соотношение фазного и линейного напряжения

Какое напряжение называется линейным, а какое фазным

Линейным напряжением называется напряжение между 2 фазами линии или когда значение определяется между 2 проводами разных фаз.

Напряжение между любой фазой и нулем является фазным. Он измеряется между начальной и конечной фазами. На практике FN отличается от LN на 58-60 процентов. То есть значения LN в 1,73 раза выше, чем значения FN.

Трехфазный ток

Трехфазные цепи имеют LN 380В, что позволяет получить фазу 220В.

Использование трёхфазных линий в многоквартирных домах

Не все знают, что и в многоквартирные дома подается напряжение 380 В. Это позволяет работать различным магазинам и цехам на цокольном этаже или в подвале. В подъездных панелях трехфазная цепь распределена по квартирам, поэтому каждая из них имеет фазу и ноль. Именно они подают фазное напряжение 220 В.

ФОТО: prezentacii.info Итак трехфазная сеть делится на три однофазных

При необходимости подключения в квартире оборудования, требующего напряжения 380 В, собственник может обратиться в управляющую компанию. Специалист определит возможность такого подключения, после чего можно будет провести в квартире трехфазную линию, предварительно заменив счетчик электроэнергии на соответствующий.

Подведём итог

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что фазное напряжение в сети 0,4 кВ всегда 220 В, а линейное — 380 В. Однако не следует предполагать, что если значения фазных напряжений ниже, то это становится менее опасным. Редакция Homius полностью заявляет, что поражение электрическим током может быть смертельным, независимо от сетевого или фазного напряжения. Ведь повреждение тканей и органов вызвано не самим напряжением, а силой тока. Например, преобразование 220V в 36V становится еще более опасным. Ведь такое низкое напряжение человек практически не ощущает, и в этот момент ток воздействует на органы. Поэтому при электромонтажных работах нельзя забывать о технике безопасности.

ФОТО: methodist.site

Надеемся, представленная информация будет полезна начинающим электрикам и домашним мастерам. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь озвучивать их в обсуждениях ниже. Редакция Homius будет рада ответить вам максимально полно и быстро. Там же вы можете высказать свое мнение по статье, оставить комментарий или поделиться личным опытом подключения трехфазного оборудования. Если статья вам понравилась, не забудьте поставить оценку. И напоследок предлагаем вашему вниманию небольшой видеоролик, который позволит более полно раскрыть сегодняшнюю тему.

Основные соотношения линейных и фазных токов , при соединение элементом трехфазной цепи в звезду

Трехфазная цепь — это частный случай многофазных систем электрических цепей, которые представляют собой совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные электромагнитные поля одной и той же частоты, разной фазы друг от друга и создаваемые общим источником энергии.

Трехфазные цепи являются наиболее распространенными в современной электроэнергетике. Это связано с рядом преимуществ перед однофазными и другими многофазными цепями:

· Эффективность производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями;

Возможность относительно легко получить круговое вращающееся магнитное поле, необходимое для трехфазного асинхронного двигателя;

· Возможность получения в установке двух рабочих напряжений: фазного и линейного.

Трехфазный генератор представляет собой синхронную машину двух типов: турбогенератор и гидрогенератор. Модель трехфазного генератора схематично представлена ​​на рис. 3.1.

·

Соединение фаз генератора и приемника звездой

При соединении фаз обмотки генератора (или трансформатора) звездой их концы X, Y и Z подключаются к общей точке N, называемой нейтральной (или нейтральной) точкой (рис. 3.6). Головки фаз приемников (Za, Zb, Zc) также подключаются к точке n. Это соединение называется звездообразным.

Рис. 3,6

Провода A — a, B — b и C — c, соединяющие начало фаз генератора и приемник, называются линейными, провод N — n, соединяющий точку N генератора с точкой n приемника он нейтральный.

Трехфазная цепь с нулевым проводом будет четырехпроводной, без трехпроводной нейтрали.

В трехфазных цепях различают фазное и линейное напряжения. Фазовое напряжение UФ — это напряжение между началом и концом фазы или между линейным проводом и нейтралью (UA, UB, UC в источнике; Ua, Ub, Uc в приемнике). Если сопротивлением проводов можно пренебречь, фазное напряжение в приемнике считается таким же, как и у источника. (UA = Ua, UB = Ub, UC = Uc). Для условно положительных направлений фазных напряжений берутся направления от начала до конца фаз.

Линейное напряжение (UL) — напряжение между линейными проводами или между одними и теми же выводами разных фаз (UAB, UBC, UCA). Условно положительные направления линейных напряжений принимаются от точек, соответствующих первому индексу, до точек, соответствующих второму индексу (рис. 3.6).

По аналогии с фазными и линейными напряжениями различают также фазные и линейные токи:

Фаза (IF) — это токи в фазах генератора и приемников.

Linear (IL) — токи в линейных проводах.

При подключении к звезде фазный и линейный токи совпадают

(3.5)

ЕСЛИ = ИЛ.

Ток, протекающий по нейтральному проводу, обозначается IN.

Согласно первому закону Кирхгофа для нейтральной точки n (N) в комплексной форме имеем

(3,6)

İN = A + İB + İC.

Рис. 3,7

В соответствии с выбранными условными положительными направлениями фазных и линейных напряжений уравнения можно записать по второму закону Кирхгофа.

(3,7)

AB = ÚA — ÚB; ÚBC = ÚB — ÚC; CA = ÚC — A.

По этим выражениям на рис. 3.7а построена векторная диаграмма, из которой видно, что при симметричной системе фазных напряжений система линейных напряжений также симметрична: UAB, UBC, UCA равны по величине и они сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120 ° (общее обозначение UL), а векторы фазных напряжений UA, UB, UC, (UФ) впереди соответственно на угол 30°.

Фактические значения линейных напряжений можно определить графически из векторной диаграммы или по формуле (3.8), которая следует из треугольника, образованного векторами двух фазных напряжений и одной линии:

UL = 2 мкФ при 30°

или

(3.8)

UL = UФ.

Предусмотренные ГОСТом линейные и фазные напряжения для цепей низкого напряжения связаны между собой соотношениями:

UL = 660 В; UF = 380 В; UL = 380 В; УФ = 220 В; UL = 220 В; UF = 127 В.

Векторная диаграмма удобно выполнять топографической (рис. 3.7б), поэтому каждая точка в цепочке соответствует определенной точке на диаграмме. Вектор, проведенный между двумя точками топографической диаграммы, выражает напряжение между одноименными точками цепи в модуле и фазе.

Как осуществляется работа генератора

Устройство работает путем преобразования энергии вращения в электрическую. Электромобиль, используя вращение МП, вырабатывает электрический ток. При повороте обмотки провода (катушки) в МП силовые линии магнитного поля проникают через витки обмотки.

Внимание! В результате этого процесса электроны движутся к положительному полюсу магнита. В этом случае ток движется к отрицательному магнитному полюсу.

Неважно, вращается ли он под действием механического напряжения, обмотки или магнитного поля, ток будет течь во время вращения.

Трехфазные генераторы могут иметь:

• фиксированные магниты и подвижный якорь (вращающийся;
• неподвижный статор и вращающиеся магнитные полюса.

В устройствах первой конструкции необходимо принимать большой ток высокого напряжения. Для этого нужно использовать кисти (контакты, скользящие по контактным кольцам).

Вторая конструкция генератора более простая и востребованная. Здесь ротор — подвижный элемент, он состоит из магнитных полюсов. Статор представляет собой неподвижную деталь, собранную из пакета металлических листов, изолированных друг от друга и заделанных в пазы обмотки статора.

Информация. У ротора корпус собран из прочного железа и имеет магнитные полюса в виде шипов. Наконечники собираются из отдельных листов. Их форма подбирается с учетом того, что генерируемый ток близок к синусоидальной форме.

Полярные сердечники имеют катушки возбуждения. Катушки питаются постоянным током. Подача осуществляется через графитовые щетки к контактным кольцам на валу.

На схемах трехфазный генератор изображен в виде трех обмоток, угол между которыми составляет 1200.

Возбудить генераторы можно несколькими способами, а именно:

• автономный — от аккумулятора;
• от возбудителя — с помощью дополнительного генератора, закрепленного на валу;
• за счет самовозбуждения — от собственного выпрямленного тока.

Это также включает магнитное возбуждение, создаваемое магнитами постоянной природы.

Трехфазный генератор

Виды напряжения

Знание их характеристик и рабочих характеристик крайне необходимо при манипуляциях с электрическими щитами и при работе с устройствами, запитанными на 380 вольт:

1. Линейный. Он обозначается как межфазный ток, то есть проходящий между парой одинаковых контактов или отличительных черт разных фаз. Он определяется разностью потенциалов пары фазовых контактов.
2. Фаза. Появляется, когда клеммы начала и конца фазы замкнуты. Также это называется током, который возникает, когда один из фазных контактов замыкается нулевым выводом. Его значение определяется абсолютной величиной разности фазовых выводов и земли.

Отличия

В обычной квартире или частном доме, как правило, есть только однофазный тип сети 220 вольт, поэтому к их силовому щитку подключают в основном два провода: фазный и нулевой, реже к ним добавляют третий — массовый на землю.

К многоэтажным зданиям с офисами, гостиницами или торговыми центрами одновременно подключаются 4 или 5 силовых кабелей, обеспечивающих три фазы сети на 380 вольт.

Почему существует такое жесткое разделение? Дело в том, что трехфазное напряжение, во-первых, отличается повышением мощности, а во-вторых, специально подходит для питания специальных электродвигателей трехфазного типа, которые используются на заводах, в электрических лифтах, лебедках и т.д.лифты для эскалаторов и тд

Такие двигатели при подключении к трехфазной сети создают во много раз больше усилий, чем их однофазные аналоги того же размера и веса.

При подключении проводов монтировать нулевой контакт не нужно, так как вероятность выхода из строя очень мала, из-за незанятой нейтрали.

Но у такой схемы сети есть и своя слабость, так как при линейной схеме монтажа крайне сложно найти место повреждения проводника в случае аварии или поломки, что может увеличить риск возникновения пожара.

Поэтому основное отличие фазного типа от линейного — это разные схемы соединения проводов обмоток источника и потребителя электроэнергии.

Почему постоянный ток безопаснее

Обгоревшие электрики уверяют, что удар током 220 В не слишком опасен, главное не попадать под линейное трехфазное напряжение. Он примерно в три раза выше корня (в пределах 1,7). Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами. За счет смещения между ними на 120 градусов получается этот любопытный эффект. Невежественный спрашивает, в чем разница со смещением на 90 градусов. Ответ был дан в начале: три фазы образуют симметричную систему. При смене на 90 потребовалось бы четыре.

В результате каждое линейное напряжение подается вдоль одного полюса, что значительно упрощает их умножение, когда требуется большая мощность. Например, в тяговых двигателях пароходов, где необходимо чрезвычайно плавно изменять усилие и необходимо использовать регуляторы частоты вращения вала. Бывает, что трех, а то и шести полюсов мало. Достаточно всего двух двигателей для сбора пылесоса.

Итак, между фазами 308 В. Кажется безопасным, если увеличить частоту ЛЭП до 700 Гц. Тесла обнаружил, что от указанного значения явно проявляется скин-эффект, ток не проникает глубоко в тело. Поэтому значительного вреда для человека он не наносит. Ученый продемонстрировал на теле языки молнии при гораздо более высоком напряжении и сказал, что это полезно для здоровья, хорошо очищает кожу.

Частота 700 Гц (и выше) не использовалась — при этом значительно увеличились потери трансформаторов. На момент принятия решения о рейтингах первой гидроэлектростанции переменного тока не было никаких разработок в области производства электротехнических материалов. Предлагаем почитать подробнее в теме электронных трансформаторов. Нет необходимости дублировать информацию. Из-за отсутствия необходимых материалов потери из-за инверсии намагниченности сильно увеличиваются с увеличением частоты. Сегодня это не создает трудностей на техническом уровне.

Есть трудность: экранирование. В годы первых попыток передачи энергии они не знали об излучении. Радио сделало свои первые шаги в 1890-х годах. Действительно, увеличение частоты сопровождается резким увеличением выброса энергии в космос. А провода надо было экранировать, это дорого, требует мощных диэлектриков. Не факт, что современные сети смогут решить эту проблему.

Тесла предложил передавать энергию через эфир. Зачем он построил башню Ворденклиф? Но .. промышленники были заинтересованы в продаже меди для производства проволоки и на этом основании отказались финансировать ученого. Но главное, что наступает время, когда трехфазное напряжение уйдет в небытие или будет получено от преобразователей, и сам Тесла ответит, как это сделать.

Точнее, ответ дадут многочисленные патенты и идеи изобретателя. Недаром документы сразу же после смерти ученого изъяли и тщательно засекретили. Мы рекомендуем вам заняться исследованием кавитационных двигателей. Пора мечтать, что автомобили работают на растительном масле, не загрязняя окружающую среду отвратительным дымом и испарениями

Обратите внимание, все секреты лежат на поверхности и ждут тех, кто захочет их раскрыть. Может быть, кто-нибудь из читателей сможет это сделать первым?

Маркировка

Проводники, принадлежащие к разным фазам, отмечены разными цветами. Нейтральный и защитный проводники также маркируются разными цветами. Это должно обеспечить адекватную защиту от поражения электрическим током и облегчить обслуживание, установку и ремонт электрических систем и электрического оборудования. В разных странах маркировка проводников имеет свои отличия. Однако многие страны придерживаются общих принципов цветовой кодировки проводов, изложенных в стандарте Международной электротехнической комиссии IEC 60445: 2010.

Двухцепная трехфазная линия электропередачи

Цвета фаз

Каждая фаза в трехфазной системе имеет свой цвет. Они различаются от страны к стране. Используются цвета международного стандарта IEC 60446 (IEC 60445).

Страна	L1	L2	L3	Нейтраль / ноль	Земля / защитное заземление
Россия, Беларусь, Украина, Казахстан (до 2009 г.), Китай	Желтый	Зеленый	Красный	Синий	Желтый / зеленый (полосатый)
Европейский Союз и все страны, которые используют европейский стандарт CENELEC с апреля 2004 г. (IEC 60446), Гонконг с июля 2007 г., Сингапур с марта 2009 г., Украина, Казахстан с 2009 г., Аргентина	Коричневый	Чернить	Серый	Синий	Желто-зеленый (полосатый) 3
Европейский Союз до апреля 2004 г. 4	Красный	Желтый	Синий	Чернить	Желтый / зеленый (полосатый) (зеленый в настройках до 1970)
Индия, Пакистан, Великобритания до апреля 2006 г., Гонконг до апреля 2009 г., Южная Африка, Малайзия, Сингапур до февраля 2011 г	Красный	Желтый	Синий	Чернить	Желтый / зеленый (полосатый) (зеленый в настройках до 1970)
Австралия и Новая Зеландия	Красный (или коричневый) 5	Белый или черный) (ранее желтый)	Темно-синий (или серый)	Черный (или синий)	Желтый / зеленый (полосатый) (зеленый у очень старых растений)
Канада (обязательно) 6	Красный	Чернить	Синий	Белый или серый	Зеленый или медный цвет
Канада (в изолированных трехфазных установках)	Апельсин	Коричневый	Желтый	Белый	Зеленый
США (альтернативная практика) 8	Коричневый	Оранжевый (в треугольнике ), или фиолетовый (в звездной системе )	Желтый	Серый или белый	Зеленый
США (обычная практика) 9	Чернить	Красный	Синий	Белый или серый	Зеленый, желто-зеленый (полосатый), 10 или медный провод
Норвегия	Чернить	Серый белый	Коричневый	Синий	Желто-зеленый (полосатый), старые установки могут иметь только желтый или медный цвет

Отличия

Специфика ЛН — это показатель, по которому рассчитываются токи и другие значения трехфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать однофазные и трехфазные контакты. Номинальное значение составляет 380 В и изменяется с изменениями в ограниченной сети, например, из-за перенапряжений.

Наиболее популярна схема с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе осуществляется по следующей схеме:

• однофазные провода подключаются к фазным проводам;
• трехфазный — трехфазный.

Типы подключения
Степень применения LN определяется безопасностью и удобством разветвления цепи. В этом случае оборудование подключено к фазному выходу и это просто небезопасно.

Расчет системы прост, и применяются стандартные физические формулы. Параметры LN сети измеряют мультиметром, а LN — специальными приборами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.

Характеристики сети:

1. Электромонтаж такой разводки не требует использования профессионального оборудования. Достаточно отверток с индикаторами.
2. Риск поражения электрическим током очень низок. Это связано с наличием в цепи свободной нейтрали. Подключение проводов не требует подключения пина 0.
3. Схема подходит для всех видов тока.

Вам будет интересно Характеристики трехфазной сети
Важно! Трехфазную цепь можно подключить к однофазной цепи. Противоположного сделать нельзя.

См. Также: Короткое замыкание сети или других источников питания

Включение в трехфазную цепь приемников электрической энергии

1. Эта электрическая схема подходит для многих устройств, которым для работы требуется большая мощность. LN позволяет увеличить КПД двигателя на 33%.

При переключении обмоток генератора на треугольник со звезды это вызывает 1,73-кратное увеличение величины LN.

Подключения в трехфазных цепях

Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении — главный недостаток схемы, в результате которого может возникнуть пожар.

Разница между LN и FN заключается в разнице подключаемых проводов обмоток. Для управления параметрами LN и FN вам понадобится импульсный стабилизатор, то есть линейный стабилизатор. Это устройство позволяет, удерживая показатель на одном уровне, нормализовать напряжение при его резком повышении. Устройство можно подключать к контактам электрооборудования, обычной розетке.

Схемы подключения потребителей к трём фазам

Все двигатели, мощные нагреватели и другие трехфазные нагрузки могут быть подключены по схеме звезды или треугольника. Кроме того, большинство электродвигателей в Борно имеют серию перемычек, которые, в зависимости от их положения, образуют из обмоток звезду или треугольник, но об этом позже. Какая звездная связь?

Соединение звездой предполагает соединение обмоток генератора таким образом, чтобы концы обмоток были соединены в одну точку, а нагрузка была подключена к началу обмоток. Обмотки двигателя и мощные нагреватели тоже соединены звездой, вместо обмоток действуют только ТЭНы.

Давайте подумаем на примере электродвигателя. При соединении его обмоток звездой на две обмотки прикладывается линейное напряжение 380 В и так далее с каждой парой фаз.

На рисунке A, B, C — начало обмоток, а X, Y, Z — концы, соединенные в одной точке, и эта точка соединена с землей. Здесь вы видите сеть с глухозаземленной нейтралью (провод N). На практике это выглядит как фото борного электродвигателя:

Концы обмоток выделены красным квадратом, они соединены между собой перемычками, такое расположение перемычек (в линию) говорит о том, что они соединены звездой. Синим цветом — питание трех фаз.

На этом фото отмечены начала (W1, V1, U1) и концы (W2, V2, U2), обратите внимание, что они смещены относительно начала, это необходимо для удобного соединения в треугольник:

При соединении по схеме треугольник к каждой обмотке прикладывается линейное напряжение, что приводит к тому, что протекают большие токи. Размер обмотки должен соответствовать этому подключению.

Каждый из методов зажигания имеет свои преимущества и недостатки, некоторые двигатели обычно переключаются со звезды на треугольник во время процесса запуска.

Чему равно линейное напряжение

В большинстве стран стандартное напряжение LN составляет около 380 В.

Вам будет интересно Обозначение электрической схемы

В трехфазных цепях фазное и линейное напряжение соответственно составляют 220/380 В.

Соотношения фазного и линейного напряжения

Отношение между линейным напряжением и фазным напряжением составляет 1,73. То есть при стопроцентной мощности LN фазное напряжение будет 58%. То есть LN превышает FN в 1,73 раза и при этом стабильно.

FN и LN, разница и взаимосвязь

Напряжение в трехфазной цепи оценивается по параметрам линейной составляющей. Обычно оно составляет 380 вольт и идентично 220 вольт фазовой составляющей трехфазной сети электрического тока. В электрических сетях, где четыре провода, напряжение трехфазного тока указывается 380 / 220В. Это позволяет подключать к аналогичной сети оборудование с однофазным потреблением электроэнергии 220В и мощные устройства, способные работать от 380В.

Трехфазная цепь 380/220 В с нулевым проводом универсальна и приемлема в большинстве случаев. Электроприборы, работающие от однофазного напряжения 220 В, при подключении к паре фотоэлектрических кабелей могут получать питание от LP.

Электрооборудование, питаемое от трехфазной сети, может работать только при одновременном подключении к 3-м клеммам разных фаз. Так что в заземлении нет необходимости, но если изолирующий материал провода поврежден, отсутствие 0 значительно увеличивает риск поражения электрическим током.

Важно! С уменьшением LN значения FN меняются. Имея уже обнаруженное значение межфазного напряжения, определить значение FN не составит труда.

Три одинаковых резистора соединены треугольником (рис. 12, а).

Симметричная система линейных напряжений UAB = UBC = UCA = 220 В не меняется при отключении выключателей 1 и 2 и изменении нагрузки. При замкнутых переключателях 1 и 2 линейные токи Il = 1 А.

необходимо построить топографические схемы и векторные диаграммы токов для следующих режимов:

Симметричный режим (переключатели 1 и 2 замкнуты).

Переключатель 1 разомкнут, переключатель 2 замкнут.

Переключатель 2 разомкнут, переключатель 1 замкнут.

Ключи 1 и 2 замкнуты, а резистор в фазе bc заменен конденсатором с емкостью, равной сопротивлению резистора.

Для симметричного режима топографическая принципиальная схема и векторная диаграмма токов показаны на рис. 12, б и в. Токи в фазах приемника в один раз меньше линейных токов. Векторы фазных токов в некотором смысле совпадают с векторами напряжений (резистивная нагрузка). Линейные токи определяются как разность фазных токов:

При разомкнутом переключателе 1 ток Ibc = 0 Потенциал точки b ‘равен потенциалу точки c. Токи остаются неизменными, поэтому ток также имеет такое же значение

Векторная диаграмма токов представлена ​​на рис. 12, г.

При разомкнутом автоматическом выключателе 2 и замкнутом автоматическом выключателе 1 резисторы в ответвлениях переменного и ab соединены последовательно. На

каждый из этих резисторов представляет половину линейного напряжения Ubc. На топографической схеме (рис. 12, д) точка а расположена в центре отрезка bc. Напряжение между открытыми концами фазы А, т.е.

Напряжения на резисторах ответвления ca и ab уменьшены вдвое по сравнению с симметричным режимом. Токи в этих ветвях уменьшаются во столько же раз:

Находим токи из векторной диаграммы (рис.12, д):

Топографическая схема контура такая же, как и в первом случае. Векторная диаграмма токов представлена ​​на рис. 2, гр. Из него находим:

В чем измеряется

Согласно ГОСТ 13109 норма напряжения в электрической сети варьируется в пределах от 198 В до 242 В (то есть 220 В плюс-минус 10 процентов). При частых поломках бытовых приборов, ламп или их мигании потребуется замерить напряжение в электропроводке. Аналогичная проверка проводится мультиметром или вольтметром. Ночью при минимальном использовании бытовой техники полученные значения будут максимальными.

Мультиметр измеряет напряжение в трехфазной сети следующим образом:

Читайте также: Особенности использования и схема подключения биполярного станка

1. Между обработкой 0 и каждой из фаз: AN, BN, CN.
2. Линейные напряжения: AB, AC, BC.

Всего должно быть шесть измерений. Иногда проводят другое измерение — между заземлением и нулевым рабочим проводом: N-PE.

Особенности сетей с изолированной нейтралью

1. При неравномерной нагрузке фаз трехпроводной электрической сети будет возникать напряжение смещения нейтрали, при этом каждая из фаз будет находиться под другим напряжением, чем фазное напряжение. Это особенно важно учитывать для сетей напряжением до 1 кВ.
2. Короткое замыкание фазы на массу не считается аварийным, а считается только аномальным режимом. В этом случае поврежденная сеть и линия могут оставаться включенными и продолжать работать в течение некоторого времени. Замыкание на землю практически не влияет на систему межфазного напряжения и режим работы электроприемников. Таким образом повысилась надежность электроснабжения потребителей.
3. При замыкании на землю одной фазы напряжение двух других фаз по отношению к земле увеличивается в 1/3 раза. В связи с этим обеспечивается изоляция всех фаз для сетевого напряжения. При напряжениях до 35 кВ это не вызывает значительного удорожания сети.
4. При больших токах однофазного короткого замыкания дуга в месте короткого замыкания горит постоянно и в течение длительного времени, вызывая перенапряжения, опасные для изоляции неповрежденных фаз, и переход однофазного короткого замыкания в от фазы к первой фазе.

При твердом заземлении нейтрали любое замыкание одной фазы на землю является однофазным коротким замыканием и должно приводить к срабатыванию защитных устройств, отключающих поврежденный участок от сети.

Системы питания построены на разное напряжение. Критерием оптимально принятой энергосистемы является минимум сниженных затрат на ее строительство и последующую эксплуатацию. Стоимость строительства энергосистемы во многом определяется количеством преобразований напряжения и используемыми номинальными напряжениями. Обычно в энергосистемах используются 2-3 преобразования напряжения.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Фазное напряжение — возникает между началом и концом фазы. В противном случае это также определяется как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейный — определяется как междуфазный или междуфазный — возникает между двумя проводами или одними и теми же клеммами разных фаз.

Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что фазное напряжение составляет около 58% от линейных параметров. Поэтому в нормальных условиях эксплуатации линейные показатели такие же и превышают фазовые в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение равно 380, то, чему равно фазное напряжение, можно определить с помощью этого коэффициента.

В трехфазной сети напряжение обычно оценивается по данным сетевого напряжения. Для трехфазных линий, идущих от подстанции, устанавливается линейное напряжение 380 вольт. Это соответствует фазе 220 вольт. В трехфазных четырехпроводных сетях номинальное напряжение указывается обозначением обоих значений — 380/220 В. Это означает, что к такой сети подключаются как устройства на 380 вольт, так и однофазные устройства на 220 вольт.

Наиболее распространена трехфазная система на 380/220 вольт с заземленной нейтралью. Однофазные электроприборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов. Трехфазные электроприборы подключаются к трем разным фазным проводам. В последнем случае использование нейтрального провода не требуется, при этом отсутствие заземления увеличивает риск поражения электрическим током при пробое изоляции.

Что у нас на практике

Мы разобрались, как в трехфазной сети получают два напряжения, теперь посмотрим, как это используется на практике.

В повседневной жизни большинство электроприборов питаются от однофазного напряжения. Напряжение в электрической сети стандартизировано — 230 В при частоте 50 Гц, и вся бытовая техника рассчитана на питание от этого напряжения. Если устройству требуется пониженное напряжение, например 5, 12, 19, 36 вольт или любое другое значение, то оно имеет встроенный или удаленный источник питания, который, по сути, генерирует необходимое напряжение.

Если необходимо подключить мощные устройства, например, электрокотлы и плиты, сварочное оборудование, станки и прочее, то возникает проблема — большой ток. Например, обычная розетка рассчитана на ток до 16А, который может длительное время проводиться кабелем с сечением жилы 2,5 мм², по которому можно запитать устройства мощностью до 3, 5кВт.

Поэтому мощные устройства часто подключаются отдельной линией напрямую к выключателю или через розетки на 32А. Но для такого тока необходимо использовать кабель с сечением жилы 6 мм² и более. При этом максимальная нагрузка в такой линии составляет 7 кВт.

Когда нагрузка подключена к линейному напряжению, то есть к двум проводам сети электропитания, включая 380 В и ток потребления те же 32 А, мощность подключенной нагрузки уже будет около 12 кВт. То есть кабель с таким же сечением жил сможет доставить почти в 2 раза большую нагрузку. А для трехфазного устройства с таким же током 32А мощность уже будет 21 кВт.

И учтите, что для его подключения вам не придется прокладывать линии электропередач с более толстыми проводами, вам не придется прокладывать силовые кабели с толстыми жилами от распределительного щита и так далее… Пока вы находитесь в однофазной цепи , устройство мощностью 21 кВт будет потреблять примерно 95 А тока, и для его питания потребуется кабель с проводниками 25 мм² против 6-8 мм² и 32 А в трехфазной цепи.

Для уменьшения тока питания выпускаются мощные трехфазные электроприборы. Но не всегда трехфазный прибор рассчитан на 380В. Есть однофазные потребители с номинальным напряжением 380 В, например, сварочные трансформаторы типа ТСМ-250 и другие.

Из характеристик видим, что напряжение питания 1×380. То есть его первичная обмотка подключена к двум фазам. Любопытно, что многие называют такие трансформаторы «двухфазными», но это в корне неверно. ЭДС действует на первичную обмотку, как и на любое другое однофазное устройство.

Ничего исключительного здесь нет, и такое напряжение первичной обмотки выбрано с той же целью — для уменьшения тока питания, что позволит намотать обмотку проводом меньшего сечения, и использовать кабели с сечением меньшего сечения. TPG для подключения к сети.

Если бы он был рассчитан на питание 220В, то в режиме максимальной нагрузки потребляемый ток был бы 16000/220 = 72А, а при питании от 380В ток не был бы больше: 16000/380 = 42А.

Таким образом, наличие двух напряжений в трехфазной сети позволяет подключать электрооборудование любой мощности и различной конфигурации. Что, безусловно, увеличивает гибкость и удобство использования этой системы питания.

Для чего требуется проверка напряжения фаз перед включением

При подключении оборудования, требующего напряжения 380 В (например, асинхронного электродвигателя), необходимо проверить напряжение на каждой из трех фаз и сравнить показатели. Это особенно актуально в частном секторе, где напряжение нестабильно или электрики недостаточно квалифицированы. Дело в том, что балансировкой нагрузки в деревнях часто пренебрегают. В результате таких действий одна из фаз может быть перегружена с минимальной нагрузкой на остальные. Вместе с устаревшими трансформаторами это приводит к дисбалансу фаз. Получается, что на одной из фаз значительно снижается напряжение. Это приводит к перегреву трехфазных двигателей или другого оборудования и его выходу из строя.

ФОТО: piccy.info Такой дисбаланс явно не пойдет на пользу оборудованию, которое работает в три этапа

Преимущество трёх фаз

экспериментаторы громко заявляют о преимуществе трех фаз над двумя, но требуется объяснение. Сразу приходят в голову мысли об экономичности, крутящем моменте и так далее. Но Тесла нарисовал на блокноте сотни конструкций, конечно, он смог бы расположить полюса так, чтобы получить нужные параметры. Вывод: дело не в дизайне устройств.

Теперь 380 В передается только по трем проводам. В оригинальной версии Николы Теслы это было бы невозможно. В 1883 году Эдисон потратил много энергии, пытаясь использовать трехжильный кабель. Очевидно, я слышал о демонстрации, организованной Николой Тесла, и понимал опасность ситуации. В цивилизованном мире основная прибыль достается владельцу патента, зачем знаменитому изобретателю придумывать способного инженера?

Логика Эдисона проста: пользователи увидят, что трехжильные кабели дешевле четырехжильных, и откажутся от использования новых продуктов Николы Теслы. Нетрудно догадаться, что хитрый замысел изобретателя цоколя для ламп накаливания провалился. И на ура. А виноват… Доливо-Добровольский. Системе Николы Теслы требовалось четыре провода для создания двух фаз. При этом Доливо-Добровольский предлагал через троих передавать больше энергии.

Все дело в симметрии. Сетевое напряжение 380 В всегда оставляет альтернативу на выбор. Например, ток из первой фазы может потерять вторую или третью. В зависимости от наличия подходящего потенциала. Результат — баланс. Если объединить две фазы системы Николы Теслы, получится винегрет. В результате в системе Доливо-Добровольского допускается удаление нейтрали при симметричной нагрузке, как это часто бывает на практике.

Как измерить

Вы можете измерить такую ​​систему мультиметром или по физическим формулам.

Измерение сетевого подключения

LN рассчитывается по формуле Кирхгофа: ∑ Ik = 0. Здесь сила тока равна нулю во всех частях электрической цепи, т.е k = 1. Также используется закон Ома: I = U / R. По формулам можно рассчитать дорожный налог или параметры электросети.

В многополюсной системе вам нужно будет найти напряжение между 0 и фазой IL = IF. Значения IL и IF непостоянны и изменяются при разных вариантах подключения. Поэтому линейные параметры точно такие же, как и фазовые.

Нюансы

Продолжая разговор о моторах, нельзя обойти вниманием вопрос выбора схемы включения. Дело в том, что обычно двигатель на своем номерном знаке содержит маркировку:

В первой строке вы видите легенду для треугольника и звезды, обратите внимание, что треугольник идет первым. Также 220 / 380V — это напряжение на треугольнике и на звезде, а это значит, что при подключении к треугольнику линейное напряжение должно быть равным 220 В. Если сетевое напряжение 380, то нужно подключать одинарную звезду мотор. При этом фаза всегда меньше 1,73 вне зависимости от значения линейной.

Следующий движок — отличный пример:

Здесь номинальные напряжения уже 380/660, а это значит, что он должен быть подключен по треугольнику на линейный 380, а звезда предназначена для трехфазного питания 660В.

Если в мощных нагрузках часто работают со значениями межфазного напряжения, то в цепях освещения в 99% случаев используется фазное напряжение (между фазой и нулем). Исключение составляют электрические краны и тому подобное, в которых можно использовать трансформатор с вторичными обмотками на линейные 220 В, но это, скорее, тонкости и специфика конкретных устройств. Новичкам легче запомнить: фазное напряжение — это то, что на выходе находится между фазой и нулем, линейное — в линии.