Фазные напряжения: Page not found — HouseHill.ru

Содержание 7.1. Основные определения    Трехфазная  цепь  является совокупностью трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 120o, создаваемые общим источником. Участок трехфазной системы, по которому протекает одинаковый ток, называется фазой.    Трехфазная цепь состоит из трехфазного генератора, соединительных проводов и приемников или нагрузки, которые могут быть однофазными или трехфазными.      Трехфазный генератор представляет собой синхронную машину. На статоре генератора размещена обмотка, состоящая из трех частей или фаз, пространственно смещенных относительно друг друга на 120o. В фазах генератора индуктируется симметричная трехфазная система ЭДС, в которой электродвижущие силы одинаковы по амплитуде и различаются по фазе на 120o. Запишем мгновенные значения и комплексы действующих значений ЭДС.      Сумма электродвижущих сил симметричной трехфазной системы в любой момент времени равна нулю.        Соответственно                      На схемах трехфазных цепей начала фаз обозначают первыми буквами латинского алфавита ( А, В, С ), а концы — последними буквами ( X, Y, Z ). Направления ЭДС указывают от конца фазы обмотки генератора к ее началу.      Каждая фаза нагрузки соединяется с фазой генератора двумя проводами: прямым и обратным. Получается несвязанная трехфазная система, в которой имеется шесть соединительных проводов. Чтобы уменьшить количество соединительных проводов, используют трехфазные цепи, соединенные звездой или треугольником. 7.2. Соединение в звезду. Схема, определения      Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1. Рис. 7.1      Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника Nи приемника N’ называют нейтральным (нулевым) проводом.     Напряжения  между началами фаз  или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями.       Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах — линейными токами. Так как линейные провода соединены последовательно с фазами источника и приемника, линейные токи при соединении звездой являются одновременно фазными токами. Iл = Iф. ZN — сопротивление нейтрального провода.      Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений      (7.1)      На рис. 7.2 изображена векторная диаграмма фазных и линейных напряжений симметричного источника. Рис. 7.2        Из векторной диаграммы видно, что        При симметричной системе ЭДС источника линейное напряжение больше фазного в √3 раз. Uл = √3 Uф 7.3. Соединение в треугольник. Схема, определения        Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.         На рис. 7.3 изображена трехфазная цепь, соединенная треугольником. Как видно из рис. 7.3, в трехфазной цепи, соединенной треугольником, фазные и линейные напряжения одинаковы. Uл = Uф        IA, IB, I C — линейные токи;        Iab, Ibc, Ica— фазные токи.        Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с. Рис. 7.3        Линейный ток равен геометрической разности соответствующих фазных токов.     На рис. 7.4  изображена  векторная  диаграмма трехфазной цепи, соединенной треугольником при симметричной нагрузке. Нагрузка является симметричной, если сопротивления фаз одинаковы. Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений, так как нагрузка состоит из активных сопротивлений. Рис. 7.4        Из векторной диаграммы видно, что , Iл = √3 Iф при симметричной нагрузке.      Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили большее распространение, чем трехфазные цепи, соединенные треугольником. Это объясняется тем, что, во-первых, в цепи, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейное и фазное. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединенной треугольником, находятся в неодинаковых условиях, в обмотке появляются дополнительные токи, нагружающие ее. Такие токи отсутствуют в фазах электрической машины, соединенных по схеме «звезда». Поэтому на практике избегают соединять обмотки трехфазных электрических машин в треугольник. 7.4. Расчет трехфазной цепи, соединенной звездой        Трехфазную цепь,   соединенную звездой, удобнее всего рассчитать методом двух узлов.        На рис. 7.5 изображена трехфазная цепь при соединении звездой. В общем случае сопротивления фаз нагрузки неодинаковы (ZA ≠ ZB ≠ ZC )        Нейтральный провод имеет конечное сопротивление ZN .        В схеме между нейтральными точками источника и нагрузки возникает узловое напряжение или напряжение смещения нейтрали.        Это напряжение определяется по формуле (7.2).                 Рис.7.5      (7.2)        Фазные токи определяются по формулам (в соответствии с законом Ома для активной ветви):      (7.3)        Ток в нейтральном проводе                  (7.4)        Частные случаи.     1. Симметричная нагрузка.   Сопротивления фаз нагрузки   одинаковы и равны некоторому активному сопротивлению ZA = ZB = ZC = R.        Узловое напряжение , потому что трехфазная система ЭДС симметрична,     .         Напряжения фаз нагрузки и генератора одинаковы:      Фазные токи  одинаковы по  величине и совпадают по фазе со своими фазными напряжениями. Ток в нейтральном проводе отсутствует        В трехфазной системе, соединенной звездой, при симметричной нагрузке нейтральный провод не нужен.       На рис. 7.6 изображена векторная диаграмма трехфазной цепи для симметричной нагрузки.        2. Нагрузка несимметричная,   RAB = RC, но сопротивление нейтрального провода равно нулю:  ZN = 0. Напряжение смещения нейтрали рис. 7.6        Фазные напряжения нагрузки и генератора одинаковы        Фазные токи определяются по формулам       Вектор тока в нейтральном проводе равен геометрической сумме векторов фазных токов.        На  рис.  7.7  приведена  векторная  диаграмма    трехфазной    цепи,    соединенной    звездой,    с нейтральным    проводом,    имеющим     нулевое     сопротивление,    нагрузкой   которой      являются   неодинаковые   по    величине    активные  сопротивления.                     Рис. 7.7        3. Нагрузка несимметричная, RAB = RC, нейтральный провод отсутствует,        В схеме появляется напряжение смещения нейтрали, вычисляемое по формуле:       Система фазных напряжений генератора остается симметричной. Это объясняется тем, что источник трехфазных ЭДС имеет практически бесконечно большую мощность. Несимметрия нагрузки не влияет на систему напряжений генератора.     Из-за напряжения  смещения нейтрали фазные  напряжения нагрузки становятся неодинаковыми.       Фазные напряжения генератора и нагрузки отличаются друг от друга. При отсутствии нейтрального провода геометрическая сумма фазных токов равна нулю.        На рис. 7.8 изображена векторная диаграмма трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой и оборванным нейтральным проводом. Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений нагрузки. Нейтральный провод с нулевым сопротивлением в схеме с несимметричной нагрузкой выравнивает несимметрию фазных напряжений нагрузки, т.е. с включением данного нейтрального провода фазные напряжения нагрузки становятся одинаковыми.                 Рис. 7.8 7.5. Мощность в трехфазных цепях      Трехфазная цепь является обычной цепью синусоидального тока с несколькими источниками.         Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз    (7.5)        Формула (7.5) используется для расчета активной мощности в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке.         При симметричной нагрузке:         При соединении в треугольник симметричной нагрузки        При соединении в звезду .        В обоих случаях .

HydroMuseum – Фазное напряжение

Фазное напряжение

Фазное напряжение – элементы трехфазной цепи

Трехфазный генератор

В настоящее время электрическая энергия переменного тока вырабатывается, передается и распределяется между отдельными токоприемниками в системе трехфазных цепей.

Системой трехфазных цепей называют такую совокупность электрических цепей, в которой токоприемники получают питание от общего трехфазного генератора.

Рис. 1. Схема трёхфазного генератора

Трехфазным называется такой генератор, который имеет обмотку, состоящую из трех частей. Каждая часть этой обмотки называется фазой. Поэтому эти генераторы и получили название трехфазных.

Следует отметить, что термин «фаза» в электротехнике имеет два значения:

1. в смысле определенной стадии периодического колебательного процесса;
2. как наименование части электрической цепи переменного тока (например, часть обмотки электрической машины).

Для уяснения принципа действия трехфазного генератора обратимся к модели, схематически изображенной на рисунке 64. Модель состоит из статора, изготовленного в виде стального кольца, и ротора — постоянного магнита. На кольце статора расположена трехфазная обмотка с одинаковым числом витков в каждой фазе. Фазы обмотки смещены в пространстве одна относительно другой на угол 120°.

Представим себе, что ротор модели генератора приведен во вращение с постоянной скоростью против движения часовой стрелки. Тогда, вследствие непрерывного движения полюсов постоянного магнита относительно проводников обмотки статора, в каждой ее фазе будет наводиться ЭДС

Применяя правило правой руки, можно убедиться, что ЭДС, наводимая в фазе обмотки северным полюсом вращающегося магнита, будет действовать в одном направлении, а наводимая южным полюсом — в другом. Следовательно, ЭДС фазы генератора будет переменной.

Крайние точки (зажимы) каждой фазы генератора всегда размечают: одну крайнюю точку фазы называют началом, а другую — концом. Начала фаз обозначают латинскими буквами A, B, C, а концы их соответственно — X, Y, Z. Наименования «начало» и «конец» фазы дают, руководствуясь следующим правилом: положительная ЭДС генератора действует в направлении от конца фазы к ее началу.

ЭДС генератора условимся считать положительной, если она наведена северным полюсом вращающегося магнита. Тогда разметка зажимов генератора для случая вращения его ротора против движения часовой стрелки должна быть такой, как показано на рисунке 1.

При постоянной скорости вращения полюсов ротора амплитуда и частота ЭДС, создаваемых в фазах обмотки статора, сохраняются неизменными. Однако в каждое мгновение величина и направление действия ЭДС одной из фаз отличаются от величины и направления действия ЭДС двух других фаз. Это объясняется пространственным смещением фаз. Все явления во второй фазе повторяют явления в первой фазе, но с опозданием. Говорят, что ЭДС второй фазы отстает во времени от ЭДС первой фазы. Они, например, в разное время достигают своих амплитудных значений. Действительно, наибольшее значение ЭДС, – наведенной в какой-либо фазе, будет в тот момент, когда центр полюса ротора проходит середину этой фазы. В частности, для момента времени, соответствующего расположению ротора, показанному на рисунке 1, электродвижущая сила первой фазы генератора будет положительной и максимальной. Положительное максимальное значение ЭДС второй фазы наступит позже, когда ротор повернется на угол 120°. Поскольку за один оборот двухполюсного ротора генератора происходит полный цикл изменения ЭДС, то время T одного оборота является периодом изменения ЭДС Очевидно, что для поворота ротора на 120° необходимо время, равное одной трети периода (T/3).

Следовательно, все стадии изменения ЭДС второй фазы наступают позже соответствующих стадий изменения ЭДС первой фазы на одну треть периода. Такое же отставание в периодическом изменении ЭДС наблюдается в третьей фазе по отношению ко второй. Само собой разумеется, что по отношению к первой фазе периодические изменения ЭДС третьей фазы совершаются с опозданием на две трети периода (2/3 T).

Путем придания соответствующей формы полюсам магнитов можно добиться изменения ЭДС во времени по закону, близкому к синусоидальному.

Рис. 2. Кривые мгновенных значений трёхфазной системы ЭДС

Следовательно, если изменение ЭДС первой фазы генератора происходит по закону синуса

e₁ = E_мsinωt ,

то закон изменения ЭДС второй фазы может быть записан формулой

e₂ = E_м sinω (t − T/3) ,

а третьей — формулой

e₃ = E_м sinω (t − 2/3 T) ,

Сказанное иллюстрирует график рисунка 2.

Таким образом, можно сделать следующий вывод: при равномерном вращении полюсов ротора во всех трех фазах генератора наводятся переменные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, периодические изменения которых по отношению друг к другу совершаются с запаздыванием на 1/3 периода.

Трехфазные токоприемники

Трехфазный генератор служит источником питания как однофазных, так и трехфазных электрических устройств. Однофазные токоприемники, как известно, имеют два внешних зажима. К ним относятся, например, осветительные лампы, различные бытовые приборы, электросварочные аппараты, индукционные печи, электродвигатели с однофазной обмоткой.

Трехфазные устройства в общем случае имеют шесть внешних зажимов. Каждое такое устройство состоит из трех, обычно одинаковых, электрических цепей, которые называются фазами. Примерами трехфазных токоприемников могут служить электрические дуговые печи с тремя электродами или электродвигатели с трехфазной обмоткой.

Способы соединения фаз генератора и токоприемника

Несвязанная и связанная трехфазные цепи

Рис. 3. Схема несвязанной трёхфазной цепи

Трехфазную цепь называют несвязанной, если каждая фаза генератора независимо от других соединена двумя проводами со своим токоприемником (рис. 3). Основной недостаток несвязанной трехфазной цепи заключается в том, что для передачи энергии от генератора к приемникам нужно применять шесть проводов. Число проводов может быть уменьшено до четырех или даже до трех, если фазы генератора и токоприемников соединить между собой соответствующим способом. В этом случае трехфазную цепь называют связанной трехфазной цепью.

На практике почти всегда применяют связанные трехфазные цепи, как более совершенные и экономичные. Существует два основных способа соединения фаз генератора и фаз приемников: соединение звездой и соединение треугольником.

При соединении фаз генератора звездой (рис. 4, а) все «концы» фазных обмоток X, Y, Z соединяют в одну общую точку 0, называемую нейтральной или нулевой точкой генератора.

На рисунке 4, б схематически показаны три фазы генератора в виде катушек, оси которых смещены в пространстве одна относительно другой на угол 120°.

Напряжение между началом и концом каждой фазы генератора называют фазным напряжением, а между началами фаз — линейным.

Поскольку фазные напряжения изменяются во времени по синусоидальному закону, то линейные напряжения также будут изменяться по синусоидальному закону. Условимся за положительное направление действия линейных напряжений считать то направление, когда они действуют: от зажима A первой фазы к зажиму B второй фазы; от зажима B второй фазы к зажиму C третьей фазы; от зажима C третьей фазы к зажиму A первой фазы. Эти три условно положительных направления действия линейных напряжений на рисунке 4, б показаны стрелками.

Рис. 4. Трёхфазная обмотка, соединённая звездой: а – схема соединения; б – схема обмотки.

Расчеты и измерения показывают, что действующее значение линейного напряжения генератора, три фазы которого соединены в звезду, в √3 раз больше действующего значения фазного напряжения.

Соединение фаз токоприемников звездой

Для передачи энергии от генератора, соединенного звездой, к однофазным или трехфазным токоприемникам, в общем случае нужны четыре провода. Три провода присоединяют к началам фаз генератора (A, B, C). Эти провода называют линейными проводами. Четвертый провод соединяют с нейтральной точкой (0) генератора и называют нейтральным (нулевым) проводом.

Трехфазная цепь с нейтральным проводом дает возможность использовать два напряжения генератора. Приемники в такой цепи можно включать между линейными проводами на линейное напряжение или между линейными проводами и нейтральным проводом на фазное напряжение.

Рис. 5. Четырёхпроводная трёхфазная цепь

На рисунке 5 показана схема включения токоприемников, рассчитанных на фазное напряжение генератора. В этом случае фазы токоприемников будут иметь общую точку соединения — нейтральную точку 0′, а токи в линейных проводах (линейные токи) будут равны токам в соответствующих фазах нагрузки (фазным токам).

Каждая фаза нагрузки может быть образована как одним токоприемником, так и несколькими токоприемниками, включенными между собой параллельно (рис. 6).

Если фазные токи и углы сдвига фаз этих токов по отношению к фазным напряжениям одинаковы, то такая нагрузка называется симметричной. Если хотя бы одно из указанных условий не соблюдается, то нагрузка будет несимметричной.

Симметричная нагрузка может быть создана, например, лампами накаливания одинаковой мощности. Допустим, что каждая фаза нагрузки образована тремя одинаковыми лампами (рис. 7).

Рис. 6. Схема включения однофазных токоприёмников в четырёхпроводную сеть

Рис. 7. Схема соединения симметричной нагрузки звездой

Путем непосредственных измерений можно убедиться, что при включении нагрузки звездой с нейтральным проводом напряжение на каждой фазе нагрузки U_ф будет меньше линейного напряжения U_л в √3 раз, подобно тому, как это было при включении звездой фаз обмоток генератора

U_л = √3U_ф.

На практике широкое распространение получили трехфазные цепи с нейтральными проводами при напряжениях

U_л = 380 В; U_ф = 220 В

или

U_л = 220 В; U_ф = 127 В.

Из рисунка 70 видно, что ток в линейном проводе (I_л) равен току в фазе (I_ф)

I_л = I_ф.

Величина тока в нейтральном проводе при симметричной нагрузке равна нулю, в чем можно убедиться также путем непосредственного измерения.

Но если ток в нейтральном проводе отсутствует, то зачем же нужен этот провод?

Для выяснения роли нейтрального провода проделаем следующий опыт. Допустим, что в каждой фазе нагрузки имеется по три одинаковых лампы и одному вольтметру, а в нейтральный провод включен амперметр (см. рис. 7).

Рис. 8. Схема осветительной сети жилого дома при соединении фаз нагрузки звездой

Когда в каждой фазе включены по три лампы, то все они находятся под одним и тем же напряжением и горят с одинаковым накалом, а ток в нейтральном проводе равен нулю. Изменяя число включенных ламп в каждой фазе нагрузки, мы убедимся в том, что фазные напряжения не изменяются (все лампы будут гореть с прежним наклоном), но в нейтральном проводе появится ток.

Отключим нейтральный провод от нулевой точки приемников и повторим все изменения нагрузки в фазах. Теперь мы заметим, что большее напряжение будет приходиться на ту фазу, сопротивление которой больше других, то есть, где включено меньшее количество ламп. В этой фазе лампы будут гореть с наибольшим накалом и даже могут перегореть. Это объясняется тем, что в фазах нагрузки с большим сопротивлением происходит и большее падение напряжения.

Следовательно, нейтральный провод необходим для выравнивания фазных напряжений нагрузки, когда сопротивления этих фаз различны.

Благодаря нейтральному проводу, каждая фаза нагрузки оказывается включенной на фазное напряжение генератора, которое практически не зависит от величины тока нагрузки, так как внутреннее падение напряжения в фазе генератора незначительно. Поэтому напряжение на каждой фазе нагрузки будет практически неизменным при изменениях нагрузки.

Если сопротивления фаз нагрузки будут равными по величине и однородными, то нейтральный провод не нужен (рис. 7). Примером такой нагрузки являются симметричные трехфазные токоприемники.

Обычно осветительная нагрузка не бывает симметричной, поэтому без нейтрального провода ее не соединяют звездой (рис. 8). Иначе это привело бы к неравномерному распределению напряжений на фазах нагрузки: на одних лампах напряжение было бы выше нормального и они могли бы перегореть, а другие, наоборот, находились бы под пониженным напряжением и горели бы тускло.

По этой же причине никогда не ставят предохранитель в нейтральный провод, так как перегорание предохранителя может вызвать недопустимые перенапряжения на отдельных фазах нагрузки (см. рис. 8).

Рис. 9. Трёхпроводная трёхфазная цепь

Соединение фаз токоприемников треугольником

Если три фазы нагрузки включить непосредственно между линейными проводами, то мы получим такое соединение фаз токоприемников, которое называется соединением треугольником (рис. 9). Допустим, что первая фаза нагрузки R1 включена между первым и вторым линейными проводами; вторая R2 — между вторым и третьим проводами, а третья R3 — между третьим и первым проводами. Нетрудно видеть, что каждый линейный провод соединен с двумя различными фазами нагрузки.

Рис. 10. Схема осветительной сети жилого дома при соединении фаз нагрузки треугольником

Соединять треугольником можно любые нагрузки. На рисунке 9 дана более общая схема соединения фаз нагрузки треугольником. Соединение треугольником осветительной нагрузки жилого дома показано на рисунке 10. При соединении фаз нагрузки треугольником напряжение на каждой фазе нагрузки равно линейному напряжению

U_л = U_ф.

Это соотношение сохраняется и при неравномерной нагрузке.

Линейный ток при симметричной нагрузке фаз, как показывают измерения, будет больше фазного тока в √3 раз

I_л = √3·I_ф.

Однако следует иметь в виду, что при несимметричной нагрузке фаз это соотношение между токами нарушается.

Рис. 11. Схема включения однофазных токоприёмников в трёхпроводную сеть

Принципиально можно соединять треугольником и фазы генератора, но обычно этого не делают. Дело в том, что для создания заданного линейного напряжения каждая фаза генератора при соединении треугольником должна быть рассчитана на напряжение, в √3 раз большее, чем в случае соединения звездой. Более высокое напряжение в фазе генератора требует увеличения числа витков и усиленной изоляции для обмоточного провода, что увеличивает размеры и стоимость машины. Именно поэтому фазы трехфазных генераторов почти всегда соединяют звездой.

Приемники электрической энергии независимо от способа соединения обмоток генератора могут быть включены либо звездой, либо треугольником. Выбор того или иного способа соединения определяется величиной напряжения сети и номинальным напряжением приемников.

§60. Схема соединения «звездой» | Электротехника

Схема «звезда с нулевым проводом».

При соединении фазных обмоток источника трехфазного тока (например, генератора) по схеме «звезда с нулевым проводом» концы его трех обмоток соединяют в общий узел 0, который называется нулевой точкой, или нейтралью источника (рис. 206).

Рис. 206. Схема «звезда с нулевым проводом», направление в ней линейных и фазных токов и напряжений

Приемники электрической энергии объединяют в три группы Z_A, Z_B и Z_c (фазы нагрузки), концы которых также соединяют в общий узел 0′ (нулевая точка, или нейтраль нагрузки). Обмотки источника соединяют с фазами нагрузки четырьмя проводами. Провода 1, 2 и 3, присоединенные к началам фазных обмоток (А, В, С), называют линейными. Провод 4, соединяющий нулевые точки 0 и 0′, называют нулевым, или нейтральным.

Напряжения u_А, u_в и u_с между началами и концами обмоток отдельных фаз источника или фаз нагрузки Z_A, Z_B и Z_c называют фазными. Они равны также напряжениям между каждым из линейных проводов и нулевым проводом. При отсутствии потери напряжения в обмотках источника (при холостом ходе) фазные напряжения равны соответствующим э. д. с. в этих обмотках.

Фазными токами i_A, i_B, i_c называют токи, протекающие по обмоткам источника или фазам нагрузки Z_A, Z_B и Z_c. Напряжения u_AB, u_BC, u_CA между линейными проводами и токи, проходящие по этим проводам, называют линейными.

Примем условно за положительное направление токов i_A, i_B и i_c в фазах источника — от конца соответствующей фазы к ее началу,в фазах нагрузки — от начала к концу, а в линейных проводах — от источника к приемнику.

Будем считать положительными напряжения u_А, u_B и u_C в фазах источника и нагрузки, если они направлены от начала фаз к концам, а линейные напряжения u_АВ, u_BC, u_СА — если они направлены от предыдущей фазы к последующей.

Из рис. 206 следует, что в схеме «звезда» линейные токи равны фазным, т. е. I_л = I_ф, так как при переходе от фазы источника или нагрузки к линейному проводу нет каких-либо ответвлений.

Мгновенные значения напряжений согласно второму закону Кирхгофа:

u_АВ = u_А – u_B; u_BC = u_B – u_С; u_СА = u_С – u_А.

Переходя от мгновенных значений напряжений к их векторам, имеем:

Следовательно, линейное напряжение равно разности векторов соответствующих фазных напряжений.

По полученным векторным уравнениям можно построить векторную диаграмму (рис. 207, а), которую можно преобразовать в диаграмму (рис. 207,б). Из этой диаграммы видно, что в симметричной трехфазной системе векторы линейных напряжений →u_AB, →u_ВС, →u_СА образуют равносторонний треугольник ABC, внутри которого расположена симметричная трехлучевая звезда фазных напряжений →u_А, →u_В, →u_С.

В равнобедренных треугольниках АОВ, ВОС и СОА основание равно U_л две другие стороны — U_ф и острый угол между этими сторонами и основанием составляет 30°.

Рис. 207. Векторные диаграммы напряжений для схемы «звезда с нулевым проводом»

Следовательно,

U_л = 2U_ф cos 30° = 2U_ф (√3)/2 = √3 U_ф

Таким образом, в трехфазной системе, соединенной по схеме «звезда с нулевым проводом», линейное напряжение больше фазного в √З раз. Величина √З = 1,73 положена в основу шкалы номинальных напряжений переменного тока: 127, 220, 380 и 660 В. В этом ряду каждое следующее значение напряжения больше предыдущего в 1,73 раза.

В нулевом проводе проходит ток i0, мгновенное значение которого равно алгебраической сумме мгновенных значений токов, проходящих в отдельных фазах: i0 = iA+iB+iC.

Переходя от мгновенных значений токов к их векторам, имеем:

→i₀=→i_A+→i_B+→i_C.

Векторы токов →i_А, →i_В и →i_С сдвинуты относительно векторов соответствующих напряжений →u_A, →u_B, →u_С на углы →i_A, →i_B, →i_C (рис. 208, а). Значения этих углов зависят от соотношения между активным и реактивным сопротивлениями, включенными в данную фазу.

На этой же диаграмме показано сложение векторов →i_А, →i_В и →i_C для определения вектора тока →i₀. Обычно ток →i₀ меньше токов

Рис. 208. Векторные диаграммы напряжений и токов в отдельных фазах для схемы «звезда с нулевым проводом» при неравномерной (а) и равномерной (б) нагрузках фаз

I_A, 1_В и I_C в линейных проводах, поэтому нулевой провод имеет площадь поперечного сечения, равную или даже несколько меньшую площади сечения линейных проводов.

В схеме «звезда с нулевым проводом» приемники электрической энергии можно включать на два напряжения: линейное U_л (при подключении к двум линейным проводам) и фазное U_Ф (при подключении к нулевому и одному из линейных проводов).

Схема «звезда без нулевого провода».

При равномерной или симметричной нагрузке всех трех фаз, когда во всех фазах включены одинаковые активные и реактивные сопротивления (R_A =R_B = R_C и Х_A=Х_В=Х_С), фазные токи i_A, i_B и i_C будут равны по величине и сдвинуты от соответствующих фазных напряжений на равные углы. В этом случае получаем симметричную систему токов, при которой токи i_A, i_B, i_C будут сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол 120°, а ток i₀ в нулевом проводе в любой момент времени равен нулю (рис. 208,б).

Очевидно, что при равномерной нагрузке можно удалить нулевой провод и передавать электрическую энергию источника к приемнику по трем линейным проводам 1, 2 и 3 (рис. 209).

Рис. 209. Схема «звезда без нулевого провода»

Такая схема называется «звезда без нулевого провода». При трехпроводной системе передачи электрической энергии в каждое мгновение ток по одному (или двум) проводу проходит от источника трехфазного тока к приемнику, а по двум другим (или одному) протекает обратно от приемника к источнику (рис. 210).

Рис 210. Кривые изменения токов в линейных проводах (а) при трехпроводной системе и направление в них токов в различные моменты времени (б в, г)

Векторная диаграмма напряжений для схемы «звезда без нулевого провода» при равномерной нагрузке фаз будет такая же, как и для схемы «звезда с нулевым проводом» (см. рис. 207).

Такими же будут и соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями:

I_л = I_Ф и U_л = √3 U_Ф

Следует отметить, что схема «звезда без нулевого провода» может быть применена только при равномерной нагрузке фаз. Практически это имеет место лишь при подключении к источникам трехфазного тока электрических двигателей, так как каждый трехфазный электродвигатель снабжен тремя одинаковыми обмотками, которые равномерно нагружают все три фазы.

При неравномерной нагрузке напряжения на отдельных фазах нагрузки будут различными. На некоторых фазах (с меньшим сопротивлением) напряжение уменьшится, а на других увеличится по сравнению с нормальным, что является недопустимым.

Практически неравномерная нагрузка фаз возникает при питании трехфазным током электрических ламп, так как в этом случае распределение тока между всеми тремя фазами не может быть гарантировано (отдельные лампы могут включаться и выключаться в индивидуальном порядке). Особенно опасны в схеме «звезда без нулевого провода» обрыв или короткое замыкание в одной из фаз.

Можно показать путем построения соответствующих векторных диаграмм, что при обрыве в одной из фаз напряжение в других двух фазах уменьшается до половины линейного, вследствие чего лампы, включенные в эти фазы, будут гореть с недокалом.

При коротком замыкании в одной из фаз напряжение в других фазах увеличивается до линейного, т. е. в √З раз, и все лампы, включенные в этих фазах, перегорят. Поэтому при схеме «звезда с нулевым проводом» во избежание разрыва цепи нулевого провода в ней не устанавливают предохранители и выключатели.

Фазное напряжение — приемник — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Фазное напряжение — приемник

Cтраница 2

Это значит, что потенциалы нейтральных точек генератора и приемника одинаковы, а фазные напряжения приемника равны фазным напряжениям генератора.  [16]

Это значит, что потенциалы нейтральных точек генератора в приемника одинаковы, а фазные напряжения приемника равны фазным напряжениям генератора.  [17]

Нулевой провод принудительно уравнивает потенциалы нейтральных точек источника и приемника, поэтому звезда векторов фазных напряжений приемника точно совпадает со звездой фазных напряжений источника.  [18]

Итак, обрыв нулевого провода при несимметричной нагрузке приводит к смещению нейтрали и изменению фазных напряжений приемников, что недопустимо. Поэтому в нулевой провод не включают предохранителей.  [19]

Если сопротивлением нейтрального провода не пренебрегать ( см. рис. 7.9), то при 1ыФ О фазные напряжения приемника не будут равны соответствующим напряжениям источника. В этом случае между нейтральными точками источника и приемника возникает напряжение UnN, называемое напряжением относительно нейтрали или напряжением между нейтралями.  [21]

Определив по формулам ( 14 — 12) — ( 14 — 14) любые два фазных напряжения приемника, можно найти в этих двух фазах токи, воспользовавшись законом Ома.  [22]

Сопротивление нейтрального провода обычно значительно меньше сопротивления фаз приемника, поэтому часто пренебрегают падением напряжения в нейтральном проводе и считают фазные напряжения приемника симметричными и соответственно равными но величине и по фазе напряжениям генератора.  [23]

Для симметричного режима цепи ее топографическая диаграмма и векторная диаграмма токов показаны на рис. 10 — 11, бив, фазные напряжения приемника и источника питания одинаковы и равны 220 / 1 / 3 127 В. Ток в нейтральном проводе отсутствует.  [24]

Из формулы (7.9) следует, что при увеличении сопротивления нейтрального провода эффективность его использования уменьшается: чем больше величина UnN, тем больше фазные напряжения приемника отличаются от фазных напряжений источника.  [26]

Здесь векторы UA, UB и Uc изображают звезду фазных напряжений генератора, а векторы Uab, 0Ьс, и Uca являются фазными напряжениями приемника или линейными напряжениями генератора.  [27]

Здесь векторы UА, Ов и Uc изображают звезду фазных напряжений генератора, а векторы Udb, ( Jbe и Uса являются фазными напряжениями приемника или линейными напряжениями генератора.  [28]

Здесь векторы UА, UB и Ос изображают звезду фаз-ны: напряжений генератора, а векторы Uab, Ubc и Uca являются фазными напряжениями приемника или линейными напряжениями генератора.  [29]

Страницы:      1    2    3    4

Переключатель кулачковый ПК-1-84 10А 4P для вольтметра (для фазного напряжения) PROxima

Код товара 9012590

Артикул pk-1-84-10

Производитель EKF

Страна Китай

Наименование ПК-1-84 10А 4P Для вольтметра (для фазного напряжения) EKF PROxima

Упаковки  

Сертификат RU C-CN. HP15.B00054-20

Тип изделия Переключатель кулачковый

Способ монтажа На устройство

Напряжение, В 380

Степень защиты IP20

Высота, мм 6.9

Глубина, мм 8.4

Ширина, мм 5.9

Номинальное напряжение, В 400

Все характеристики

Характеристики

Код товара 9012590

Артикул pk-1-84-10

Производитель EKF

Страна Китай

Наименование ПК-1-84 10А 4P Для вольтметра (для фазного напряжения) EKF PROxima

Упаковки  

Сертификат RU C-CN.HP15.B00054-20

Тип изделия Переключатель кулачковый

Способ монтажа На устройство

Напряжение, В 380

Степень защиты IP20

Высота, мм 6.9

Глубина, мм 8.4

Ширина, мм 5.9

Номинальное напряжение, В 400

Все характеристики

Всегда поможем:
Центр поддержки
и продаж

Скидки до 10% +
баллы до 10%

Доставка по городу
от 150 р.

Получение в 150
пунктах выдачи

Трехфазный ток — Технарь

Пример

В каждую фазу трехфазной четырехпроводной цепи нейтральным проводом включены сопротивления, как показано на рис. 61, а (соединение звездой). Сопротивления во всех фазах одинаковы и равны: активные 8,0 Ом, индуктивные 12 Ом, емкостные 6,0 Ом. Линейное напряжение сети 220 В. Для каждой фазы нагруз­ки определить: 1) полное сопротивление, коэффициент мощности, сдвиг фаз между током и напряжением, фазные токи; активную, ре­активную и полную мощности каждой фазы; 2) линейные токи, ток в нейтральном проводе; активную, реактивную и полную мощности потребителя. Построить векторную диаграмму.

Дано: r₁=r₂= r₃=Rф=8,0 Ом — активные сопротивления фаз; X_L1=X_L2=X_L3=X_Lф =12 Ом — индуктивные сопротивления фаз; X_C1=X_C2=X_C3=X_Cф=6,0 Ом — емкостные сопротивления фаз; U_л=220 В — линейное напряжение.

Найти: 1) Z_ф— полное сопротивление каждой фазы; cos φ_ф— коэффициент мощности; φ_ф— сдвиг фаз между током и напряжени­ем; I_ф—фазные токи; Р_ф, Q_ф, S_ф  — соответственно активную, ре­активную, полную мощности; 2) I_л — линейные токи, I₀— ток в нейтральном проводе; P,Q,S— активную, реактивную, полную мощности нагрузки.

Решение. 1) Так как в данной задаче соответствующие со­противления всех фаз одинаковы (симметричная нагрузка), доста­точно произвести вычисления для одной фазы. Полное сопротивле­ние фазы найдем по формуле:

Вычисляем полное сопротивление фазы:

Коэффициент мощности фазы определим по формуле:

затем найдем сдвиг фазы φ_ф между током и напряжением. Для опре­деления направления сдвига фаз определим sin φ_ф:

Если sin φ_ф>0 (нагрузка преимущественно индуктивная), ток от­стает от напряжения на угол φ_ф; если sin φ_ф<0 (нагрузка преиму­щественно емкостная), ток опережает напряжение по фазе.

Находим коэффициент мощности фазы:

так как sin φ_ф >0, то ток отстает по фазе от напряжения, и на век­торной диаграмме вектор тока сдвинут на 36°52′ в сторону отстава­ния (по часовой стрелке) от вектора напряжения. При симметрич­ной нагрузке коэффициент мощности всей нагрузки равен коэффи­циенту мощности фазы: cosφ=cos φ_ф=0,80.

Фазные токи найдем по закону Ома:

При соединении звездой с нейтральным проводом напряжение на каждой фазе, независимо от вида и сопротивления фазы, всегда оди­наково и равно U_ф =U_л /√(3), тогда I_ф = U_л/√(3)Z_ф. При соедине­нии звездой линейные токи равны фазным:

Находим фазные и линейные токи:

Активную, реактивную и полную мощности фаз определяем из формул:

Подставляя числовые значения, находим активную, реактивную и полную мощности фазы:

2) Ток в нейтральном проводе определяется по векторной диаг­рамме:

При симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе I₀=0.

Активная мощность всей нагрузки равна сумме активных мощ­ностей фаз:

Для симметричной нагрузки Р = ЗР_ф =√(3), I_лU_л cos φ_ф

Реактивная мощность нагрузки равна алгебраической сумме реактивных мощностей фаз:

(Знак «+» при преобладании индуктивной нагрузки, «—» — ем­костной. ) В данной задаче:

Определим полную мощность нагрузки как:

В данной задаче S=3S_ф

Находим активную, реактивную и полную мощности нагрузки:

Строим векторную диаграмму (см. рис. 61, б). Построение начинаем с фазных напряжений, располагая их под углом  120°  друг к другу. Под углами φ_А, φ_Б, φ_С (в данной задаче 36°52′) к соответ­ствующим векторам фазных напряжений строим векторы фазных токов; I_ф=12,7 А, U_ф=127 В.

Ответ. 1) Полное сопротивление фазы 10 Ом; коэффициент мощности 0,80; сдвиг фаз между током и напряжением 36°52′; фазные и линейные токи 12,7 А; мощности фазы: активная 1,29 кВт, реактивная 0,968 вар, полная 1,61 кВ*А; 2) ток в нейтральном про­воде равен нулю; мощность нагрузки: активная 3,87 кВт, реак­тивная 2,90 квар, полная 4,84 кВ*А.

Пример

Потребитель, представляющий собой симметричную нагрузку, фазы которой соединены треугольником, включен в сеть трехфазного тока с линейным напряжением 220 В (рис. 62). Соот­ветствующие сопротивления во всех фазах одинаковы и равны: ак­тивные 6,0 Ом, индуктивные 4,0 Ом, емкостные 12 Ом. Определить: полное сопротивление каждой фазы, коэффициент мощности фазы, фазные и линейные токи; активную, реактивную, полную фазные мощности; активную, реактивную и полную мощности нагрузки.

Дано: U_л—220 В — линейное напряжение цепи; r₁=r₂=r₃ =R=6,0 Ом — активные сопротивления фаз; X_L1=X_L2=X_L3=X_L= 4,0 Ом — индуктивные сопротивления X_C1=X_C2=X_C3=X_C = 12 Ом — емкостные сопро­тивления фаз.

Найти: Z_ф— полное сопротивление каждой фазы, cos φ_ф— коэффициент мощности фазы, I_ф, I_л — фазные и линиейные токи; ; Р_ф, Q_ф , S_ф — активную, реактивную, полную мощности фаз; Р,Q, S — активную, реактивную и пол­ную мощности нагрузки.

Решение. При симметричной на­грузке достаточно определить все необ­ходимые величины для одной фазы.

Полное сопротивление фазы найдём по формуле:

Коэффициент мощности фазы:

в данной задаче коэффициент мощности всей нагрузки:

Фазный ток находим по закону Ома для участка цепи:

При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному, U_ф =U_л, поэтому I_Ф=U_л/Z_ф.

Для нахождения линейного тока учитываем, что при симметрич­ной нагрузке:

Подставляя числовые значения, получаем:

Соответствующие мощности фаз определяем по формулам:

Активную мощность нагрузки определим по формуле:

Находим реактивную мощность нагрузки:

Определяем полную мощность нагрузки:

Ответ. Полное сопротивление фазы 10 Ом, коэффициент мощ­ности фазы 0,60, фазные токи 22 А, линейные токи 38,1 А; мощ­ности фаз: активная 2,9 кВт, реактивная 3,87 квар, полная 4,84 кВ*А; мощности нагрузки: активная 8,7 кВт, реактивная —11,6 квар; полная 14,5 кв*А.

4.1.Трехфазная цепь. Линейные а фазные напряжения и токи.

Трехфазной электрической цепью называют связную совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником энергии — трехфазным генератором.

Кривые изменения э.д.с. в фазных обмотках трехфазного генератора (а) и векторное изображение этих э.д.с. (б)

Источником трехфазного напряжения является трехфазный генератор, на статоре, которого размещена трехфазная обмотка. Фазы этой обмотки располагаются таким образом, чтобы их магнитные оси были сдвинуты в пространстве друг относительно друга на  эл. рад. При вращении ротора с равномерной скоростью в обмотках фаз статора индуцируются периодически изменяющиеся синусоидальные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, но отличающиеся вследствие пространственного сдвига друг от друга по фазе на  рад.

Все величины, относящиеся к фазам генератора или приемника, носят название фазных переменных, к линейным проводам —  линейных.

Линейное напряжение (U_Л) – напряжение между линейными проводами или между одноименными выводами разных фаз (U_AB, U_BC, U_CA). Условно положительные направления линейных напряжений приняты от точек, соответствующих первому индексу, к точкам соответствующим второму индексу (рис. 3.6).

При соединении в звезду фазные и линейные токи равны

I_Ф = I_Л.

3.2. Нагрузка, соединенная звездой и треугольником

Соединение в звезду

при соединении фаз генератора и нагрузки в звезду. Здесь провода  АА’,  ВВ’ и  СС’ – линейные провода.

Примем условно за положительное направление токов i_A, i_B и i_c в фазах источника — от конца соответствующей фазы к ее началу,

Линейным называется провод, соединяющий начала фаз обмотки генератора и приемника. Точка, в которой концы фаз соединяются в общий узел, называется нейтральной (на рис. 6  N и N’ – соответственно нейтральные точки генератора и нагрузки).

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называется нейтральным (на рис. 6  показан пунктиром). Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с нейтральным проводом – четырехпроводной.

Все величины, относящиеся к фазам, носят название фазных переменных, к линии —  линейных. Как видно из схемы на рис. 6, при соединении в звезду линейные токи  и  равны соответствующим фазным токам. При наличии нейтрального провода ток в нейтральном проводе . Если система фазных токов симметрична, то .

 — фазные напряжения нагрузки.

Линейные напряжения действуют между линейными проводами. В соответствии со вторым законом Кирхгофа для линейных напряжений можно записать

 — как сумма напряжений по замкнутому контуру.

представлена векторная диаграмма для симметричной системы напряжений

(4)

; .

 

Соединение в треугольник

  Для симметричной системы ЭДС имеем

.

Таким образом, при отсутствии нагрузки в фазах генератора в схеме на рис. 8 токи будут равны нулю. Однако, если поменять местами начало и конец любой из фаз, то   и в треугольнике будет протекать ток короткого замыкания. Следовательно, для треугольника нужно строго соблюдать порядок соединения фаз: начало одной фазы соединяется с концом другой.

Схема соединения фаз генератора и приемника в треугольник представлена на рис. 9.

.

На рис. 10 представлена векторная диаграмма симметричной системы линейных и фазных токов. Ее анализ показывает, что при симметрии токов

.

(5)

В заключение отметим, что помимо рассмотренных соединений «звезда — звезда» и «треугольник — треугольник» на практике также применяются схемы «звезда — треугольник» и «треугольник — звезда».

Типы электрических услуг и напряжения

На этой странице описаны различные типы коммунальных электросетей и напряжения питания. Номинальное напряжение питания системы, указанное ниже, может изменяться на ± 10% или более. Модели счетчиков WattNode ^® доступны в семи различных версиях, которые охватывают весь спектр типов электрических услуг и напряжений. Новый WattNode Wide-Range Modbus охватывает 100-600 В переменного тока, звезду и треугольник, однофазный и трехфазный с одной моделью. Измерители и трансформаторы тока предназначены для использования в системах с частотой 50 или 60 Гц.

Классификация электрических услуг

Системы распределения электроэнергии переменного тока можно классифицировать по следующим признакам:

• Частота: 50 Гц или 60 Гц
• Количество фаз: одно- или трехфазное
• Количество проводов: 2, 3 или 4 (без учета защитного заземления)
• Нейтраль присутствует:
  • Соединенные звездой системы имеют нейтраль
  • Системы, подключенные по схеме Delta , обычно не имеют нейтрали
• Классы напряжения: (ANSI C84.1-2016)
  • Низкое напряжение: 1000 В или менее
  • Среднее напряжение: более 1000 вольт и менее 100 кВ
  • Высокое напряжение: больше 100 кВ, но равно или меньше 230 кВ
  • Сверхвысокое напряжение : более 230 кВ, но менее 1000 кВ
  • Сверхвысокое напряжение : не менее 1000 кВ

Соединительная звезда между фазой и нейтралью	Линейное напряжение звезды или треугольника
120	208
120 1	240
230	400
240	415
277	480
347	600

• Линейное напряжение в трехфазных системах обычно равно 1. В 732 раза больше напряжения между фазой и нейтралью:
• В симметричной трехфазной электрической системе напряжения между фазой и нейтралью должны быть одинаковыми, если нагрузка сбалансирована.
• Примечание: 120 ¹ Относится к трехфазной четырехпроводной схеме подключения по схеме «треугольник».

Общие электрические услуги и нагрузка

• На следующих чертежах символы катушек представляют вторичную обмотку сетевого трансформатора или другого понижающего трансформатора. Нормы электрических правил в большинстве юрисдикций требуют, чтобы нейтральный проводник был соединен (подключен) с заземлением на входе в электрические сети.

Однофазный трехпроводной

Также известна как система Эдисона, с расщепленной фазой или нейтралью с центральным отводом. Это наиболее распространенная услуга по проживанию в Северной Америке. Линия 1 к нейтрали и линия 2 к нейтрали используются для питания 120-вольтного освещения и подключаемых нагрузок. Линия 1 — линия 2 используется для питания однофазных нагрузок на 240 вольт, таких как водонагреватель, электрическая плита или кондиционер.

Трехфазная четырехпроводная звезда

Самый распространенный в Северной Америке электроснабжение коммерческих зданий — это звезда на 120/208 В, которая используется для питания 120-вольтных нагрузок, освещения и небольших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.В более крупных объектах напряжение составляет 277/480 вольт и используется для питания однофазного освещения на 277 вольт и больших нагрузок HVAC. В западной Канаде распространено напряжение 347/600 В.

Трехфазный трехпроводной треугольник

Используется в основном на промышленных предприятиях для обеспечения питания нагрузок трехфазных электродвигателей и в системах распределения электроэнергии. Номинальное рабочее напряжение составляет 240, 400, 480, 600 и выше.

Загрузить: Типы электрических служб и напряжение (AN-129) (PDF, 3 страницы)

Необычные электрические услуги

Трехфазный, четырехпроводной, треугольник

Также известна как система дельт с высоким или диким участком. Используется на старых производственных предприятиях с нагрузкой в ​​основном трехфазными двигателями и примерно 120-вольтовым однофазным освещением и розетками. Подобно трехфазной трехпроводной схеме, описанной выше, но с центральным ответвлением на одной из обмоток трансформатора для создания нейтрали для однофазных нагрузок на 120 вольт. Двигатели подключаются к фазам A, B и C, а однофазные нагрузки подключаются к фазе A или C и к нейтрали. Фаза B, высокий или дикий полюс, не используется, так как напряжение на нейтрали составляет 208 вольт.

Трехфазный двухпроводной, заземленный в угол треугольником

Используется для снижения затрат на электромонтаж за счет использования служебного кабеля только с двумя изолированными проводниками, а не с тремя изолированными проводниками, используемыми в обычном трехфазном служебном входе.

Международные системы распределения электроэнергии

Описание	L – N Vac	L – L Vac	Страны	Модели ватт-узлов (звезда или треугольник)
1-фазный, 2-проводный 120 В с нейтралью	120	–	США	3Y-208
1-фазный, 2-проводный 230 В с нейтралью	230	–	ЕС, прочие	3-летние-400
1-фазный, 2-проводный 208 В (без нейтрали)	–	208	США	3D-240
1-фазный, 2-проводный 240 В (без нейтрали)	–	240	США	3D-240
1-фазный, 3-проводный 120/240 В	120	240	США	3Y-208
3-фазный, 3-проводный, 208 В, треугольник (без нейтрали)	–	208	США	3D-240
3-фазный, 3-проводный 230 В, треугольник (без нейтрали)	–	230	Норвегия	3D-240
3-фазный, 3-проводный, 400 В, треугольник (без нейтрали)	–	400	ЕС, прочие	3D-400
3-фазный, 3-проводный 480 В, треугольник (без нейтрали)	–	480	США	3D-480
3-фазный, 3-проводный, 600 В, треугольник (без нейтрали)	–	600	США, Канада	нет 1
3 фазы, 4 провода 208Y / 120 В	120	208	США	3Y-208, 3Д-240
3 фазы, 4 провода 400Y / 230 В	230	400	ЕС, прочие	3Y-400, 3Д-400
3 фазы, 4 провода 415Y / 240 В	240	415	Австралия	3Y-400, 3Д-400
3-фазный, 4-проводный 480Y / 277 В	277	480	США	3Y-480, 3D-480
3-фазный, 4-проводный 600Y / 347 В	347	600	США, Канада	3-летние-600
3-фазный 4-проводный Delta 120/208/240 Wild Phase	120, 208	240	США	3D-240
3-фазный 4-проводный треугольник 240/415/480 Wild Phase	240, 415	480	США	3D-480
Трехфазное соединение, заземленное треугольником 208/240	–	240	США	3D-240
Трехфазное соединение, заземленное треугольником 415/480	–	480	США	3D-480

• ¹ Используя трансформаторы напряжения (ТТ), счетчики WattNode могут измерять дельта-сигнал 600 В, а также услуги среднего и высокого напряжения.

Вопросы

• Появляются ли 3Y-600 и 3D-600 в США или только в Канаде?
  • Да, в обеих странах используются звезды и треугольник на 600 вольт, но в США они менее распространены.
• Какие услуги используются в Канаде?
  • В основном для обслуживания звездочкой на 208/120 и 600/347 вольт, а иногда и на дельту 600 вольт.

См. Также

Трехфазный источник питания — что такое линейное напряжение

Трехфазный источник питания — что такое линейное напряжение — Электротехнический стек

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0
3. +0
6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 7 лет, 4 месяца назад

Просмотрено 128k раз

\ $ \ begingroup \ $

Ну, это кажется основным принципом, но я не могу его понять. (Мы ожидаем, что это уже «знаем»).

В трехфазной ситуации мне дают напряжение источника 230 В. — Таким образом, форма волны каждой из фаз будет: \ $ v_s = \ sqrt2 \ cdot 230 \ cdot \ sin (\ omega t + \ theta_i) \ $

Где \ $ \ theta_i \ $ — \ $ 0, \ tfrac {2} {3} \ pi, \ tfrac {4} {3} \ pi \ $ для каждой фазы.

Итак, теперь я мог рассчитать межфазное напряжение по формуле: $$ v_ {ll} = 2 \ cdot \ left (\ sqrt2 \ cdot 230 \ cdot \ sin (\ tfrac {2} {3} \ pi) \ right) $$

Это правильно?

Создан 04 дек.

paul23paul23

29322 золотых знака44 серебряных знака1111 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Нет необходимости в сложной формуле.

Если у вас сбалансированная трехфазная сеть, где все три фазных напряжения равны по величине и разнесены по фазе на 120 °, то:

$$ V_ {L-L} = \ sqrt {3} \ times V_ {L-N}

$

Чтобы понять почему, рассмотрим векторную диаграмму:

Применение базового триггера:

Создан 06 дек.

Ли-аунг Ип

8,1552222 серебряных знака5050 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Линейное напряжение для 3-фазной сети (разделение 120 градусов) равно sqrt (3) * фазное напряжение.

Итак, для сети 230 В 3 фазы линейная линия составляет 400 В

Создан 04 дек.

JonRBJonRB

17.9k22 золотых знака2525 серебряных знаков4949 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Линейное напряжение — это разница между линейным напряжением на двух фазах: $$ v_ {L-L} = v_ {L-N} \ cdot \ left (sin (\ omega t) — sin (\ omega t — \ frac {2 \ pi} {3}) \ right)

$

Создан 05 дек.

user28910user28910

3,1161212 серебряных знаков1414 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Ключевым моментом здесь является то, какая у вас конфигурация — дельта или Y.Для 230 В между линиями это скорее всего дельта. Большинство (по крайней мере в США) трехфазных систем, соединенных по схеме Y, имеют 277/480, что означает 277 Вольт (среднеквадратичное значение) между нейтралью. и 480 вольт (среднеквадратичное значение) между линиями. Поскольку 230 — это дельта, действительно ли имеет смысл определять линию в нейтральное положение?

И большинство жилых домов — однофазные с 230 В между фазами и 120 В между нейтралью и нейтралью вторичной обмотки трансформатора с центральным ответвлением.

Создан 26 янв.

\ $ \ endgroup \ $ 1 \ $ \ begingroup \ $

Да, это верно для мгновенной разницы для системы 230 В RMS.

230 В RMS — это $$ \ sqrt2 \ cdot 230 В $$ между линиями, а

$$ \ sin (\ tfrac {2} {3} \ pi) = \ tfrac {\ sqrt3} {2} $$

так $$ 2 \ cdot \ left (\ sqrt2 \ cdot 230V \ cdot \ sin (\ tfrac {2} {3} \ pi) \ right) = \ sqrt3 \ cdot \ sqrt2 \ cdot 230V $$

Итак, он соглашается с простым векторным методом умножения напряжения на \ $ \ sqrt3 \ $ после преобразования среднеквадратичного значения в линию.

Создан 05 янв.

Пит КиркхэмПит Киркхэм

1,9971212 серебряных знаков1515 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ Очень активный вопрос .Заработайте 10 репутации, чтобы ответить на этот вопрос. Требование репутации помогает защитить этот вопрос от спама и отсутствия ответов. Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Разница между однофазным и трехфазным напряжением

Разница между однофазным напряжением и трехфазным напряжением, соответственно, простым напряжением и составным напряжением, в основном заключается в их величине.

Составное напряжение в √3 раза выше, чем простое напряжение, т. Е. В (составное) = В (простое) x √3 (приблизительно 1,732) . Эту разницу можно определить с помощью вольтметра. Для составного напряжения напряжение измеряется между двумя фазами, а для одиночного напряжения напряжение измеряется между фазой и нейтралью.

Генератор переменного тока, который подает однофазное напряжение, будет иметь обмотки, соединенные так, чтобы одна фаза и нейтраль были доступны для потребителя.В целом для большинства рынков значение однофазного напряжения составляет 230 В. Однако в Латинской Америке однофазное напряжение обычно находится в диапазоне 115, 127, 220 В и других. Такое оборудование, как освещение, микроволновые печи, автоматические ворота, переносное сварочное оборудование, среди прочего, питается от однофазного напряжения.

Генератор, который подает трехфазное напряжение, будет иметь обмотки, соединенные таким образом, чтобы три фазы и нейтраль были доступны для установок заказчика. Для большинства рынков значение трехфазного напряжения составляет 400 В между фазами и 230 В между фазой и нейтралью.Как и в случае с однофазным напряжением, в Латинской Америке обычно встречается трехфазное напряжение в диапазоне от 208 В, 220 В, 380 В и других. На такое оборудование, как электродвигатели, большие насосные системы, лифты, большие компрессоры, подается трехфазное напряжение.

В электроэнергетической системе (сети) от генерации к распределению работа системы осуществляется с трехфазным напряжением, будь то источники воды, ветряные электростанции, солнечные или тепловые электростанции.

Помимо снижения потерь в физической среде при передаче электроэнергии, основным оправданием работы с трехфазным напряжением является выигрыш в электроэнергии.Электрическая мощность в системе, которая работает с трехфазным напряжением, в три раза выше, чем если бы эта же система работала с однофазным напряжением, то есть P (трехфазное напряжение) = 3 x P (однофазное напряжение) .

Как правило, дома питаются от однофазного напряжения, а предприятия — от трехфазного напряжения. Итак, когда мы определяем генератор для клиента, выбор между однофазным и трехфазным определяется нагрузкой, которую этот генератор должен будет питать.Как и ожидалось, для нагрузок, требующих трехфазного напряжения, следует назначать трехфазные генераторы. Однако, поскольку эти генераторы также могут обеспечивать питание однофазных нагрузок, следует принять некоторые меры предосторожности, такие как балансировка нагрузки между фазами.

Что такое линейное и фазное напряжение трансформатора? | by Grace jia

Трансформатор, такой как масляный трансформатор, представляет собой вид напряжения, который может стабилизировать напряжение в цепи и обеспечить стабильность напряжения и тока в цепи.Для трансформатора это своего рода электрооборудование, которое играет огромную роль в различных цепях и разного рода цепях. Множество преимуществ. Трансформаторы имеют собственное напряжение и ток. Существует два типа трансформаторов напряжения: линейное и фазное. Это два разных напряжения в трансформаторе. Они связаны и разные. Так какие отношения между ними?

Линейное напряжение — это фазное напряжение, умноженное на 3 корня, которое представляет собой напряжение между горячими линиями.

Фазное напряжение — это напряжение между каждой фазой и нейтралью. Это напряжение между каждой линией под напряжением и нейтралью.

Под линейным напряжением понимается напряжение от выводной линии трехфазного трансформатора. Фазный ток относится к току, протекающему через фазную катушку трехфазного оборудования, а фазное напряжение — это напряжение, приложенное к отдельному набору катушек. Фазное напряжение — это напряжение между фазной линией и нейтралью.Для соединения треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению, а линейный ток равен 3-кратному корню из фазного тока; для соединения звездой линейный ток равен фазному току, а линейное напряжение равно 3-кратному корню из фазного напряжения. Для практического трехфазного оборудования, такого как трансформаторы, двигатели и т. Д., Измерить линейный ток и линейное напряжение проще, чем измерить фазный ток, фазовое напряжение, поэтому на паспортной табличке указаны линейный ток и линейное напряжение.

Ток нагрузки вторичной стороны трансформатора: линейный ток = фазный ток, линейное напряжение между тремя фазами, фаза и напряжение любой фазы из трех фаз.

В симметричной трехфазной цепи для расчета можно использовать фазное или линейное напряжение, но формула отличается.

Используйте формулу расчета сетевого напряжения:

P = 1,732 × U × I

Используйте формулу расчета фазного напряжения:

P = 3 × U × I

Введение двух напряжений трансформатора и связанных Здесь будут представлены методы расчета.Для двух напряжений трансформатора функции и различные преимущества должны проявляться в большей степени для обеспечения стабильности напряжения трансформатора и обеспечения безопасности трансформатора. И стабильная работа!

Компания в основном производит: масляные силовые трансформаторы , сухие трансформаторы, коробчатые подстанции, распределительные устройства высокого и низкого напряжения и различные специальные трансформаторы. Подъемное, инструментальное и испытательное оборудование укомплектовано.Наша компания прошла сертификацию системы менеджмента качества международного стандарта ISO9001–2015. Все показатели эффективности продукции соответствуют национальным и международным стандартам.

Если вы хотите узнать больше о продукте, пожалуйста, нажмите здесь .

Больше продуктов, пожалуйста, просмотрите Hifactory .

Трехфазное питание: объяснение треугольника и звезды

Электричество используется для питания множества устройств, которые предназначены для удобства и необходимости людей и процессов по всему миру.Трехфазное питание играет ключевую роль в проектировании электрических систем, а трехфазные фильтры электромагнитных помех являются важной частью электрических устройств на различных рынках, в первую очередь в тяжелых промышленных приложениях. Большинству устройств в промышленных приложениях требуется большая мощность, чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии для поддержки больших двигателей, систем обогрева, инверторов, выпрямителей, источника питания и индукционных цепей. Из-за этого высокомощное оборудование обычно проектируется для трехфазного или многофазного переменного тока, в котором общая потребляемая мощность делится между многими фазами, оптимизируя систему энергоснабжения (генерацию и распределение) и конструкцию оборудования.

В трехфазной системе есть три проводника, по которым протекает переменный ток. Они называются фазами и обычно обозначаются как A, B и C. Каждая фаза настроена на одинаковую частоту и амплитуду напряжения, но сдвинута по фазе на 120 °, что обеспечивает постоянную передачу мощности во время электрических циклов.

Конфигурации с трехфазным питанием особенно важны, поскольку они могут поддерживать в три раза больше мощности, имея всего в 1 ½ — 2 раза больше проводов, чем конфигурация с однофазным питанием.Это может помочь снизить стоимость и количество материалов, необходимых для проектирования системы. Это также может упростить конструкцию двигателя, исключив необходимость в пусковых конденсаторах.

Однако преобразование большой мощности (инвертирование, выпрямление) генерирует шум с чрезмерно высокими частотами (EMI), который обычно представляет собой высшие гармоники различных частот переключения.

По этой причине 3-фазные фильтры электромагнитных помех становятся особенно важными в трехфазных приложениях, поскольку они уменьшают количество электромагнитных помех, предотвращают нарушения в работе оборудования и помогают компаниям соблюдать правила электромагнитной совместимости.

Различия между Delta и WYE

Трехфазные системы могут быть сконфигурированы двумя различными способами для поддержания равных нагрузок; они известны как конфигурации Delta и WYE. Названия «Дельта» и «WYE» представляют собой специфические индикаторы форм, на которые напоминают провода после соединения друг с другом. «Дельта» происходит от греческого символа «Δ», а «WYE» напоминает букву «Y» и также известна как «звездная» цепь. Обе конфигурации, Delta и WYE, обладают гибкостью для подачи питания по трем проводам, но основные различия между ними основаны на количестве проводов, доступных в каждой конфигурации, и текущем потоке.Конфигурация WYE приобрела популярность в последние годы, потому что она имеет нейтральный провод, который позволяет подключать как фазу к нейтрали (однофазное), так и линейное (2/3 фазы).

Что такое фильтры трехфазной сети?

Трехфазные фильтры электромагнитных помех

разработаны в соответствии со строгими требованиями норм электромагнитной совместимости для промышленных приложений. Правила определяют максимально допустимые уровни шума (в дБ), разрешенные на линиях электропередач. Общие требования к конструкции 3-фазного фильтра электромагнитных помех включают входные токи, линейное напряжение, ограничение размера и требуемые вносимые потери.В дополнение к этому, конфигурация 3-фазного фильтра электромагнитных помех играет важную роль в конструкции.

Дельта-трехфазный фильтр электромагнитных помех

3-фазные фильтры электромагнитных помех

Delta предназначены для уменьшения электромагнитных помех в устройствах, подключенных к трехфазному питанию, подключенному по схеме «треугольник». Конфигурация Delta состоит из четырех проводов; три токопроводящих жилы и один заземляющий провод. Фазовые нагрузки (например, обмотки двигателя) соединены друг с другом в форме треугольника, где соединение выполняется от одного конца обмотки к начальному концу другого, образуя замкнутую цепь.

В этой конфигурации нет нейтрального провода, но он может питаться от трехфазной сети WYE, если нейтральная линия не подключена / заземлена. Дельта-система используется для передачи энергии из-за более низкой стоимости из-за отсутствия нейтрального кабеля. Он также используется в приложениях, требующих высокого пускового момента.

Из-за отсутствия нейтрального провода конденсаторы, используемые в трехфазных фильтрах электромагнитных помех Delta, должны быть рассчитаны на линейное (междуфазное) напряжение, что может увеличить размер, вес и стоимость.Однако отсутствие нейтрального провода позволяет получить более высокие номинальные токи, чем WYE, и лучшую производительность при том же заданном кубическом объеме.

Проектирование и трехфазный дельта-фильтр электромагнитных помех

1. Определите максимальную мощность, требуемую нагрузкой.
2. Разделите максимальную мощность, требуемую нагрузкой, на 3, чтобы получить мощность на каждую фазу.
3. Разделите ответ на линейное напряжение.
4. Умножьте предыдущий ответ на квадратный корень из 3.

Преимущества дельта-конфигурации

• Дельта-конфигурации обычно могут быть разработаны для работы с более высоким током и более эффективны.
• Защита для дельта-конфигураций может быть простой.
Конфигурации
• Delta обычно настраиваются для тяжелых условий эксплуатации и предпочтительны для выработки и передачи электроэнергии.

WYE 3-фазный фильтр для защиты от электромагнитных помех

Фильтры EMI

WYE предназначены для фильтрации типичных устройств преобразования мощности в режиме переключения и других приложений, требующих нейтрального подключения. Эта конфигурация состоит из пяти проводов; три проводника под напряжением, нейтраль и земля. В конфигурации WYE фазные нагрузки подключаются в единственной (нейтральной) точке, к которой подключается нейтральный провод.

Когда нагрузки WYE-конфигурации полностью сбалансированы, через нейтральный провод ток не течет. Когда нагрузки неуравновешены, через нейтральный провод проходит ток. Эта конфигурация позволяет использовать в фильтре конденсаторы более низкого напряжения (120 В переменного тока в системе 208 В переменного тока и 277 В переменного тока в системе 480 В переменного тока), что может привести к экономии затрат, веса и объема.

Во многих случаях нейтральный провод можно оставить плавающим.Однако, как упоминалось ранее, конфигурация WYE обеспечивает гибкость для подключения нагрузок в цепи между фазой и нейтралью или между фазами. В отличие от Delta, эта конфигурация может использоваться как четырехпроводная схема или пятипроводная схема. Конфигурации WYE обычно используются в сетях распределения электроэнергии. Это в первую очередь требуется в приложениях, требующих меньшего пускового тока и перемещаемых на большие расстояния.

Проектирование и трехфазный фильтр электромагнитных помех WYE

1. Определите максимальную мощность, требуемую нагрузкой.
2. Разделите максимальную мощность, требуемую нагрузкой, на 3, чтобы получить мощность на каждую фазу.
3. Разделите ответ на напряжение фаза-нейтраль / земля.

Преимущества конфигураций WYE

• Предпочтительно для распределения электроэнергии, поскольку он может поддерживать однофазные (фаза-нейтраль), 2-фазные (междуфазные) и трехфазные нагрузки.
• Точка звезды обычно заземлена, что отлично подходит для несимметричных нагрузок.
• Для той же поддержки напряжения требуется меньшая изоляция.

Стоимость трехфазных фильтров линии питания Delta по сравнению с WYE

Конфигурация трехфазного дельта-фильтра электромагнитных помех может быть технически более рентабельной, чем конфигурации WYE, поскольку для нее требуется только трехжильный кабель вместо четырех, что снижает стоимость материалов для изготовления блоков. Однако некоторые из этих рентабельности могут быть компенсированы необходимостью в компонентах, рассчитанных на высокое напряжение.

Трехфазный фильтр электромагнитных помех Astrodyne TDI с дельта- и WYE-конфигурациями

Astrodyne TDI предлагает 3-фазные фильтры электромагнитных помех в конфигурациях Delta и WYE, чтобы помочь снизить электромагнитные помехи в различных приложениях и обеспечить соответствие международным стандартам излучения.Наши трехфазные фильтры электромагнитных помех находятся в диапазоне от 480 В / 520 В до 600 В переменного тока с номинальным током до 2500 А. Сетевые фильтры предлагаются в одно-, двух- и многоступенчатом исполнении, с более высокими значениями тока и напряжения по запросу.

Благодаря нашему обширному ассортименту фильтров и сильным конструктивным возможностям наша команда инженеров может гарантировать, что найдет наиболее эффективное решение для трехфазного фильтра электромагнитных помех, соответствующее любой спецификации и самым сложным приложениям.

Просмотрите нашу подборку трехфазных фильтров электромагнитных помех или свяжитесь с нашей командой, чтобы узнать больше о продукте, который поможет удовлетворить ваши требования.

Основы несимметрии напряжения

Электрооборудование; особенно двигатели и их контроллеры; не будет надежно работать при несимметричном напряжении в трехфазной системе. Как правило, разница между самым высоким и самым низким напряжениями не должна превышать 4% от самого низкого напряжения. Большой дисбаланс может вызвать перегрев компонентов; особенно моторы; и периодическое отключение контроллеров двигателей. Двигатели, работающие с несимметричным напряжением, будут перегреваться, и многие реле перегрузки не распознают перегрев.Кроме того, многие твердотельные контроллеры двигателей и инверторы содержат компоненты, которые особенно чувствительны к дисбалансу напряжений.

Насколько велика дисбаланс? Давайте посмотрим на пример. Предположим, что самое низкое напряжение в трехфазной цепи составляет 230 В, в то время как другая фаза — 235 В, а третья фаза — 240 В. Это значительный дисбаланс напряжений? Давайте воспользуемся правилом 4%, чтобы увидеть.

Четыре процента от самого низкого напряжения (230 В) составляет 9,2 В (230 В 24% 49,2 В). Разница между самым высоким напряжением (240 В) и самым низким напряжением (230 В) составляет 10 В.Следовательно, эти напряжения имеют слишком большой дисбаланс. Почему? Потому что разница в 10 В превышает четыре процента от самого низкого напряжения (9,2 В).

Вы можете использовать более точную процедуру для расчета дисбаланса напряжений. Первым шагом является вычисление среднего напряжения путем сложения всех трех фаз и деления на 3. В нашем примере среднее значение составляет 235 В: вы складываете напряжения, чтобы получить итоговое значение. 230В`235В`240В 4705В. Затем делите на количество фаз. 705В / 34235В.

Затем сложите абсолютные разности между каждым фазным напряжением и средним напряжением.В этом случае разница между средним напряжением и 230 В составляет 5 В. Разница между средним значением и самим собой составляет 0 В; а разница между средним значением и 240В составляет 5В. Складывая различия, получаем 10В. И эти 10 В — это то, что мы называем полным дисбалансом.

Теперь разделите общий дисбаланс пополам, чтобы получить скорректированный дисбаланс. Половина 10В составляет 5В. Наконец, разделите отрегулированный дисбаланс на среднее напряжение, чтобы получить процентный дисбаланс. В данном случае 5V / 235V40.021. То есть 2.1% дисбаланс.

Для надежной и продолжительной работы большинства электрооборудования требуется дисбаланс напряжений менее двух процентов; что означает, что в вашей системе слишком большой дисбаланс.

Если вы обнаружите дисбаланс напряжения на своем предприятии, в первую очередь следует обратить внимание не на энергокомпанию. Вместо этого ищите электрические распределительные системы, в которых одна ветвь трехфазного источника питания питает как однофазные, так и трехфазные нагрузки. Вы можете обнаружить, что однофазные нагрузки не сбалансированы равномерно по фазам. Или поищите встроенные реакторы, установленные для устранения дисбаланса. У этих реакторов обычно есть отводы для регулировки, и кто-то их, возможно, отрегулировал. Или же дисбаланс, который они изначально исправляли, мог со временем измениться. Цепи с реакторами с отводом редко остаются в равновесии бесконечно.

А теперь вопрос для практики. Вы выходите на пол и находите двигатель на 460 В с фазными напряжениями 458, 465 и 480 В. Есть проблема или нет? Конечно, есть.

Наименьшее напряжение 458В.Сначала посчитайте свои четыре процента. 0,042458 В 418,32 В. Разница между самым высоким напряжением (480 В) и самым низким напряжением (458 В) составляет 22 В (480-458). Поскольку разница (22 В) превышает 4% от самого низкого напряжения (18,32 В), фазы слишком сильно разбалансированы, чтобы обеспечить непрерывную и надежную работу электрического оборудования.

Испытания

— Блог Teledyne LeCroy: основные сведения о синусоидальных напряжениях трехфазного переменного тока

Рисунок 1: В трехфазном соединении типа звезда нейтраль присутствует, но иногда недоступна

В нашем последнем посте в этой серии об основных принципах питания были рассмотрены основы трехфазных напряжений: их состав из трех векторов напряжения, как они генерируются, как они измеряются (линия-линия или линия-нейтраль) и преобразование линейных значений в линейно-нейтральные значения.Здесь мы продолжим обсуждение трехфазного переменного напряжения.

Существуют различные конфигурации подключения для трехфазных линий, две из которых являются конфигурациями звезда (Y) и треугольник (Δ). Первый (рисунок 1), вероятно, является наиболее распространенной конфигурацией. В соединении звездой вы увидите три катушки с клеммой и нейтралью, прерванной катушкой, как в трансформаторе. Нейтраль всегда присутствует в соединении звездой, но во многих случаях недоступна.

Рисунок 2: Трехфазные соединения треугольником обычно не обеспечивают наличие нейтрали в обмотке

Между тем, соединение треугольником (рис. 2) обычно не имеет нейтрального вывода.Однако некоторые производители коммунального оборудования, которые строят системы Delta, создают где-нибудь нейтральную обмотку, чтобы обеспечить разделение обмоток. Иногда это можно увидеть в двигателях, но не в трансформаторах.

Измерения линейного напряжения

Важно понимать, что вы часто будете видеть напряжение, обозначаемое как V _AC , но на самом деле присутствует V _RMS . Номинальные значения переменного напряжения всегда указаны для значений линейного напряжения; типичное значение в США — 480 В.

Рисунок 3: На этом графике показаны линейно-линейные измерения трех фаз сетевого напряжения 480 В

Эти три фазы обычно называются A, B и C, с линейными напряжениями A-B (V _A-B ), BC (V _B-C ) и C-A (V _C-A ).Иногда вы видите эти напряжения, называемые фазными напряжениями. Для трехфазных систем вы можете рассчитать пиковое и размах напряжения. Для бывшего,

V _{ПИК (L-L)} = √2 * V _L-L

_{, а для последнего}

V _{ПИК (L-L)} = 2 * V _{ПИК (L-L)}

На рисунке 3 изображено трехфазное «общее» напряжение 480 В, _{переменного тока,} , причем все три фазы показаны как линейные напряжения.В этом случае пиковое напряжение составляет около 680 В, а размах напряжения почти вдвое больше, чем около 1400 В.

Измерение напряжения фаза-нейтраль

Рисунок 4: На этом графике показаны измерения между фазой и нейтралью трех фаз сетевого напряжения 480 В

Если нейтральная линия присутствует в данной конфигурации проводки, мы можем измерить трехфазные напряжения как напряжения между фазой и нейтралью. Уравнения для этих расчетов следующие:

• В _{ЛИНИЯ-НЕЙТРАЛЬ} (V _L-N ) = V _L-L / √3 (в данном случае 277 В _AC RMS)
• В _ПИК = √2 * V _{L-N (в данном случае 392 В)}
• В _ПК-ПК = 2 * В _ПИК

Несмотря на то, что конфигурация как таковая описывается как система на 480 В переменного тока, в данном случае это фактически 277 В (рисунок 4). Если вы должны увидеть или услышать ссылку на «480 277», это потому, что ссылка на линию-линия или линия-нейтраль. Приведенные выше расчеты во многом аналогичны расчетам между линиями, поэтому пиковое напряжение составляет почти 400 В, а размах напряжения — почти 800 В.

Если все три фазы выпрямлены, отфильтрованы и суммированы, вы получите значение постоянного тока 679 В, используя:

V _DC = √2 * V _L-N * √3 = V _PEAK * √3

Практическое максимальное отфильтрованное напряжение шины постоянного тока меньше суммы векторов.Обратите внимание, что на рисунке 4 показан постоянный ток, добавленный после выпрямления, но не показан фильтрованный.

Сравнение рисунков 3 и 4 (линейное напряжение и линейное напряжение нейтраль соответственно) показывает разницу в величинах между ними. Также есть небольшая разница фаз около 30 °.

Возможно, вы слышали ссылки на классы напряжения переменного тока в электросети, которые определены организациями по стандартизации, такими как ANSI в США и IEC в Европе. Следующие определения соответствуют стандарту ANSI C84.1-1989.

Во-первых, низковольтный класс 50 В на самом деле не «класс» как таковой, а скорее показатель безопасности. Пятьдесят вольт считаются безопасными для воздействия на неизолированные проводники.

Низковольтный класс 600 В — это класс распределительного напряжения, который охватывает:

• Однофазные напряжения 100/110/120 В, 208 В и 220/240 В для жилых помещений, небольшие коммерческие предприятия.
• Трехфазное напряжение 380/400 В, 440/480 В, 575/600 В и максимум 690 В (600 В + 15%)

Определение средних напряжений для производства, распределения и передачи электроэнергии включает «классы» 5 кВ, 15 кВ, 25 кВ, 35 кВ и 69 кВ.

В следующей статье мы начнем рассматривать синусоидальные линейные токи переменного тока.

Предыдущие сообщения в этой серии:

Назад к основам: основы питания
Назад к основам: основы электропитания переменного тока (часть II)
Назад к основам: трехфазные синусоидальные напряжения

.