Фазное напряжение в трехфазной цепи

Распространенной разновидностью электрических систем числятся цепи, которые состоят из 3-х фаз. Для них типично движение электродвижущих сил, которые относятся к синусоидальному типу. Они возникают с синхронной частотой – от 1-го генератора энергии, и характеризуются отличиями в фазе. Различия линейного и фазного напряжений затрагивают огромное количество качеств. Они касаются особенностей измерения, целей применения и схемы подключения.

Что такое фаза?

Под этим термином понимают значение тригонометрической функции, которая определяет вид или обрисовывает волновое либо колебательное движение. Размер совпадает с углом либо аргументом повторяющейся функции. При всем этом фаза не всегда линейно находится в зависимости от времени либо координат.

Конец проводника, по которому ток попадает в цепь, представляет собой начало фазы. Смена вольтажа цепи через определенный интервал времени представляет собой проекцию лучевого вектора на ось координат.

Мировоззрение профессионала
Карнаух Екатерина Владимировна
Окончила Государственный институт судостроения, специальность "Экономика предприятия"

Цепь включает стандартные составляющие. К ним относится цепь передачи, энергетический генератор, приемник. Действие положения фазы распространяется только на магистрали переменного тока. Понятие обозначается уравнением сектора векторного вращения. При всем этом один конец фиксируется в финале координат.

Для обозначения электрических линий применяется число фаз. При всем этом они могут быть одно-, двух-, трех- либо многофазными. В Рф пользуется популярностью трехфазная сеть для потребителей. Для нее свойственны следующие плюсы:

высочайшая экономичность в силу прибыльного использования материалов;
возможность транспортировки значимого объема электроэнергии;
включение электрогенераторов и массивных движков в рабочую цепь;
создание разных характеристик зависимо от разновидности включения нагрузки в линию.

Работа в цепи с 3 фазами определяется обоюдным соотношением ее составляющих. На характеристики оказывает влияние фаза. Вольтаж оценивается по земляному потенциалу, значением которого считается 0. Потому кабель с вольтажом именуют фазным, тогда как заземляющий провод называют нулевым.

Что такое фазное напряжение?

Этот вид напряжения появляется при замыкании исходного и конечного частей фазы. Кроме этого, для его обозначения используют ток, который появляется в случае замыкания 1-го контакта фазы с нулевым выводом. Этот параметр представляет собой абсолютное значение различия выводов от фазы и земли.

Что такое линейное напряжение?

Под этим термином понимают межфазный ток. Он проходит между 2-мя контактами либо одинаковыми клеймами разных фаз. Этот параметр представляет собой разницу потенциалов пары фазных контактов.

В чем отличие

На практике разница между линейным и фазным напряжением составляет 60 %. Таким макаром, характеристики линейного напряжения в 1,73 раза выше фазного. Трехфазные цепи нередко имеют линейный параметр 380 Вольт. Это позволяет получить фазный показатель на уровне 220 Вольт.

Межфазное напряжение представляет собой понятие, животрепещущее для многоквартирных высотных домов, в каких 1-ые этажи применяются под офисные помещения. Также его применяют в торговых центрах. При всем этом для подключения объектов используют различные силовые кабели трехфазной сети, которые могут обеспечить напряжение 380 Вольт. Эта разновидность подключения применяется для работы движков подъемников, эскалатора, промышленных холодильников.

Делать разводку трехфазной цепи нетрудно. При всем этом стоит учесть, что в квартиру идет фаза и ноль, а в кабинет – три фазы с нейтральным проводом.

Измерение

Напряжение, возникающее между фазными проводниками, именуется линейным. При всем этом между фазным и нулевым возникает фазное напряжение. Линейную разновидность используют для определения токов и иных характеристик трехфазной цепи. При всем этом в такие схемы допустимо включать не только лишь трехфазные контакты. Также разрешается применять и однофазовые – а именно, различные бытовые приборы.

Номинальный показатель линейного напряжения составляет 380 Вольт. Под воздействием ряда причин, которые появляются в локальной сети, оно может изменяться. Поэтому главные отличия между рассматриваемыми видами напряжений кроются в способах соединения обмоток.

Более распространенной считается линейная разновидность. Это обосновано неопасным применением и удобством рассредотачивания сетей. Дабы измерить этот параметр, стоит использовать мультиметр. При всем этом для оценки характеристик фазного напряжения потребуются датчики тока, вольтметры и остальные особые устройства.

Контроль и выравнивание этого показателя делается линейным стабилизатором напряжения. Это устройство поддерживает параметр в норме. К тому же он помогает восстановить высочайшее напряжение.

Схемы подключения

Существует 2 схемы, по которым источники напряжения подключаются к сети:

звездой;
треугольником.

Любой из вариантов отличается своими особенностями. При подключении звездой начала обмоток генератора соединяются в определенной точке. Это препятствует увеличению мощности. При использовании треугольника обмотки соединяются последовательно. При всем этом начало одной обмотки соединяется с концом другой. Это помогает в три раза повысить напряжение.

Дабы осознавать схемы подключения, стоит ознакомиться с такими понятиями:

линейным именуют ток, который попадает в подводник между приемником и источником электроэнергии;
фазным считается ток, текущий в каждой обмотке источника электроэнергии.

Эти виды токов важны при наличии несимметричной нагрузки на генератор. Это наблюдается достаточно нередко при подключении объектов к электросети. Все характеристики, которые относятся к полосы, представляют собой линейные токи и напряжения. Характеристики, которые относятся фазе, числятся значениями фазных величин.

Соединение в виде звезды указывает, что все линейные токи отличаются теми же значениями, что и фазные. При симметричности системы потребность в нейтральном проводе теряется. На практике он содействует поддержанию симметрии при асимметричности нагрузки.

В случае несимметричности применяемой нагрузки принципиально, дабы три фазы цепи функционировали независимо. Это получится выполнить и в трехпроводной полосы, когда элементы приемника соединены в треугольник.

По воззрению профессионалов, понижение линейного напряжения приводит к изменению характеристик фазного напряжения. Если знать показатель междуфазного напряжения, получится без усилий найти размер фазного.

Расчет

Сети с линейным током используются достаточно нередко. Это обосновано наименьшими рисками и простотой разведения таковой проводки. Все электроприборы в таком случае соединяются только с одним фазным проводом, по которому течет ток. При всем этом источником угрозы считается только он.

Для расчета таковой схемы будет довольно обыденных формул из курса физики. К тому же для измерения данного показателя сети хватит обычного мультиметра. При всем этом для получения показаний фазного подключения будет нужно целая система оборудования.

Дабы подсчитать напряжение линейного тока, рекомендуется применять формулу Кирхгофа и закон Ома. Благодаря применению этих понятий получится стремительно высчитать свойства определенного клейма либо электрической сети.

Цель использования

В многоквартирных домах главными приемниками выступают бытовые устройства, которые питаются от сети 220 Вольт. При всем этом появляется потребность в равномерном разделении между проводами с нагрузкой. Поэтому квартиры нужна подключать в согласовании с шахматной схемой. В личных домах применяется метод рассредоточения нагрузки на каждый кабель. При всем этом стоит принимать во внимание проводниковые токи, которые передаются при включении большего количества устройств.

Если включить в сеть с одной либо 3-мя фазами однообразные электродвигатели, получится получить разницу в мощности их работы. Если подобрать более действенный способ подключения, можно повысить характеристики на выходе в 3 раза. Если учесть соотношение между фазными и линейными токами, стоит рассчитывать обмотки на более высочайшие характеристики.

Читайте по теме: Проходной выключатель схема подключения на 3

Стандартным примером использования обеих разновидностей считается соединение при использовании трехфазного генератора. При всем этом используются первичные обвивки и вторичные обмотки. Их соединяют по определенной схеме.

Связь линейного напряжения и параметра фазы при соединении по типу треугольника содействует выравниванию тока. При всем этом обе мощности уравниваются. Аналогичным методом подсоединяют преобразователи, движки, трансформаторы.

Плюсы и минусы

Для каждой из систем питания свойственны определенные достоинства и недочеты. Однофазовая сеть 220 Вольт отличается следующими плюсами:

простота;
доступная цена;
опасное напряжение.

К недочетам относятся:

ограниченная мощность;
невозможность функционирования асинхронных движков.

Для трехфазной сети 380 Вольт свойственны такие достоинства:

ограничение мощности только сечением проводов;
экономия;
возможность питания промышленного оборудования;
возможность переключения однофазовой нагрузки на другую фазу при понижении свойства либо отсутствии питания.

К недочетам стоит отнести следующее:

потребность в дорогостоящем оборудовании;
высочайшее напряжение;
ограничение мощности однофазовых нагрузок.

Выводы

Рассматриваемые понятия имеют конкретные особенности и отличия. С этим связаны аспекты их использования для решения тех либо других задач.

Линейное и фазное напряжения — определение, измерение, схемы и описание типов

Без электричества сейчас представить жизнь современного человека очень трудно. Вот исключительно в тонкостях, которые касаются конкретно процесса снабжения городов, компаний и домов, разбираются только единицы.

И это огромное упущение. Так как в жизни может возникнет ситуация, когда подобные познания вправду понадобятся. Потому попробуем разобраться в данном вопросе.

Особенности напряжения в трехфазных сетях

Для того дабы снабдить объекты электричеством, применяются сети из 3-х фаз. Естественно, есть и другие генераторы. К примеру, шестифазные. Но их используют очень изредка.

Разъясняется схожее необходимостью минимизировать издержки, которые появляются в процессе сотворения вращающегося магнитного поля. Эти издержки в любом случае появляются во время генерации электричества.

Хотя избежать их нереально, но свести к минимуму полностью реально. И потому предпочтение отдается конкретно сетям с 3-х фазных напряжением.

В трехфазной сети выделяют три главных элемента:

генератор;
полосы электропередач;
нагрузка.

Под термином «нагрузка» принято иметь в виду конкретно потребителя. Фаза же представляет собой одну электрическую цепь в многофазной системе электрических цепей.

Принципиально! Данный вид подключения предоставляет возможность применять сходу два вида напряжения.

Сейчас побеседуем о том, что представляют собой фазное и линейное напряжение. Ведь конкретно эти два термина в этом случае играют главную роль.

Итак, фазное напряжение должно определяться конкретно между началом и концом фазы. Линейное напряжение определяют между 2-мя фазами. Другими словами, между выводами различных фаз.

В этом заключается основное отличие этих 2-ух понятий. И о нем ни при каких обстоятельствах нельзя забывать. В особенности тем, кто в дальнейшем все-же планирует устроиться на работу по специальности электрик.

Так как фазное и линейное напряжения отличаются на 60%, то возникает возможность при линейном напряжении в 380 вольт, получить 220 вольт фазного напряжения. Конкретно по этой причине делать разводку сетей довольно легко.

Необходимость выполнить это нередко появляется в случае, когда на первых этажах многоквартирных домов компания начинает оборудовать собственные кабинеты. Ведь тогда напряжения, доступного для рядовых потребителей, оказывается недостаточно.

Соотношение линейного и фазного напряжения

Универсальным и применимым соотношением этих 2-ух видов напряжения является такая цепь – 380/220 вольт нулевым проводом.

Если устройствам для обычного функционирования нужна напряжение 220 вольт, то их нужно подсоединить к двум проводам фазного напряжения, которые будут питаться от линейного напряжения.

Необходимо подчеркнуть тот факт, что приборы, которые запитываются от 3-х фазной сети, могут работать только в этом случае, если они были подсоединены к трем выводам различных фаз.

Принципиально! Применять заземление в таком случае совсем необязательно. Но, если изоляционный материал, покрывающий провод, будет поврежден, то возможность удара током вырастет.

Как найти линейное и фазное напряжение

Дабы верно найти эти два вида напряжения, необходимо вспомнить о некоторых тонкостях.

Ведь часто эти два понятия многие просто путают. И потому верно найти их величину становятся трудно.

Во-1-х, линейное напряжение следует определять только между 2-мя фазами.

Во-2-х, фазное напряжение по определению необходимо вычислять конкретно между фазой и нулем. Потому нельзя пробовать найти фазное напряжение между 2-мя фазами.

Типы соединения

Дабы запустить генератор, нередко применяют конкретно линейное и фазное напряжение. Если гласить о запуске конкретно трехфазного генератора, то необходимо подчеркнуть один принципиальный факт.

Состоит таковой устройство не только лишь из первичных, но и вторичных обмоток. Эти обмотки необходимо верно соединить и для этого существует два часто встречающихся метода.

Только благодаря тому, что все обмотки будут верно соединены, можно достигнуть определенных улучшений:

Повышение мощности передачи – это важная задачка, которую необходимо решить, но выполнить это следует без роста напряжения. И выполнить это можно благодаря использованию определенных типов соединений.
Понижение пульсаций напряжения – если в блоках питания наблюдаются неизменные колебания напряжения, это может стать предпосылкой выхода из строя, присоединенных к ней устройств. Потому устранение данного недостатка при помощи различных соединений является главной задачей.
Уменьшение количества проводов – при подключении к сети необходимо минимизировать количество соединений, дабы сделать лучше качество работы устройств. Конкретно по этой причине внедрение 2-ух облегченных схем для подключения так принципиально.

Звезда

Поначалу разглядим данный тип подключения. Дабы его выполнить, необходимо соединить начало всех мотков в одной точке.

Эту точку принято именовать нулевой. В некоторых печатных руководствах упоминается другое обозначение – нейтральная точка.

Время от времени встречается соединение нулевой точки и нулевым источником питания. И потому неверно молодые и начинающие электрики считают его неотклонимым. Но это не так, такое соединение могут применять в некоторых случаях, и оно не является неотклонимым.

Принципиально! Если такое соединение находится, то систему верно именовать 4-проводной. В этом случае, если оно отсутствует, то соединение считается трехпроводным.

Треугольник

Для выполнения соединения применяют схему, лучшую от той, которая была описана выше. Ведь необходимо соединить одну обмотку с другой.

Свое название соединение получило из-за наружного сходства с треугольником.

Его особенностью будет то, что все обмотки соединяются в серьезной последовательности. А так как общая точка соприкосновения отсутствует, такая система может быть только 1-го вида, а конкретно – трехпроводная.

Аспекты выбора типа соединения

В текущее время оба типа соединения, звезда и треугольник, интенсивно применяются. Но, схожее совсем не значит, что можно по собственному усмотрению избрать тот метод, который больше понравится.