Vlastnosti třífázového proudu

V moderním napájení soukromého domu hraje třífázový proud zvláštní roli. Je zvolen pro řadu výhod oproti jednofázovému.

Při výběru typu napájení pro domácnost je vhodné zvážit hlavní problémy týkající se třífázového proudu, zdůraznit hlavní výhody a porovnat vlastnosti tohoto a jednofázového typu.

Přehled článku:

• Třífázový proud: co to je;
• Princip činnosti;
• Z čeho se skládá třífázový systém?
• Fázová sekvence;
• Výhoda systému;
• Výroba elektřiny;
• Schémata zapojení.

Třífázový proud: co to je?

Hlavní chybou při zvažování tohoto typu je, že mnoho nezkušených začínajících elektrikářů nebo řemeslníků z názvu usuzuje, že třífázový proud jsou tři jednofázové vedení umístěné v jednom kabelu. To absolutně není pravda, protože každá jednofázová linka má svou vlastní „nulu“ a u třífázového kabelu je „nula“ společná.

Navíc stojí za to pochopit, že každá ze tří fází nemá žádné spojení s ostatními a není izolovaná, tvoří mezi sebou komplexní spojení.

Třífázové napájení je běžný typ střídavého proudu používaný při výrobě, přenosu a distribuci elektrické energie. Jedná se o typ vícefázového systému se třemi vodiči (někdy může být počet až čtyři, včetně dodatečného neutrálního zpětného vodiče).

Díky řadě výhod je tento typ napájení nejběžnějším způsobem přenosu elektrického proudu, který využívají sítě po celém světě.

Třífázový obvod byl vytvořen koncem 19. století několika lidmi. V něm je napětí na každém vodiči otočeno ve fázi o 120 stupňů vůči druhému vodiči. Protože tento obvod vede střídavý proud, umožňuje snadné zvýšení napětí pomocí transformátorů pro přenos a zpět pro distribuci s vysokou účinností.

Třífázové obvody jsou obvykle ekonomičtější než jednofázové obvody při stejném napětí od vedení k zemi, protože k přenosu požadovaného množství elektřiny se používá menší délka vodiče.

Třífázové napájení se obvykle používá k napájení velkých indukčních motorů, jiných elektrických motorů a jiných těžkých zátěží. Lehké zátěže často využívají pouze jednofázový dvouvodičový obvod, který lze odvodit z třífázového systému.

Princip činnosti

V symetrickém třífázovém napájecím systému vede každý vodič střídavý proud se stejnou frekvencí a amplitudou napětí. V tomto případě je fázový rozdíl jedna třetina cyklu (s fázovou odchylkou 120 o) mezi každým z nich.

Typický spoj je připojen k zemi a často k živému vodiči nazývanému nulový vodič. Fázový rozdíl znamená, že napětí na libovolném vodiči dosáhne svého vrcholu třetinu cyklu po jednom z ostatních vodičů a třetinu cyklu před zbývajícím vodičem. Tento rozdíl zajišťuje konstantní přenos výkonu na vyváženou lineární zátěž.

Umožňuje také vytvoření rotujícího magnetického pole v elektromotoru a pomocí transformátorů vytváří další fázové vzory.

V třífázovém systému, který dodává vyváženou a lineární zátěž, se okamžité proudy tří vodičů sčítají k nule. Jinak je proud v každém vodiči roven velikosti součtu proudů v ostatních dvou, ale má opačné znaménko. Zpětná cesta pro elektrický proud v jakékoli fázi jsou dva další vodiče.

Je možné neustále přenášet výkon a potlačovat fázové proudy s libovolným počtem fází (více než jednou), přičemž poměr kapacity k materiálu vodiče se ve srovnání s jednofázovým napájením zvyšuje 2krát.

Třífázové obvody mohou mít čtvrtý vodič, běžný v rozvodech nízkého napětí. Jedná se o neutrál, který umožňuje napájet tři samostatné jednofázové zdroje konstantního napětí a obvykle se používá k napájení více zátěží, které sdílejí stejnou fázi.

Zapojení jsou uspořádána tak, aby skupina z každé fáze dostávala pokud možno stejný výkon. Dále podél distribuční soustavy jsou proudy dobře vyvážené.

Z čeho se skládá třífázový systém?

Hlavní součásti tohoto řetězce jsou:

1. Třífázový generátor, přeměňující mechanickou energii na elektrickou energii.
2. Napěťový transformátor. Pro přenos elektřiny na velké vzdálenosti se napětí elektrického proudu zvyšuje na stovky tisíc voltů. K tomuto účelu se používají výkonové transformátory. Koncoví spotřebitelé dostávají elektrický proud za transformátorem snižujícím výkon.
3. Elektrické vedení – jedna z důležitých součástí elektrické sítě, soustava silových zařízení pro přenos elektřiny po vodičích, kabelech a venkovních vedeních.
4. přijímače, které mohou být buď třífázové (třífázové asynchronní motory) nebo jednofázové (žárovky).

Fázová sekvence

Kabeláž pro tři fáze je barevně označena, což se liší v závislosti na tom, kde jsou použity. Fáze musí být zapojeny ve správném pořadí, aby byl zajištěn zamýšlený směr otáčení třífázových motorů.

Pokud jsou současně připojeny dva zdroje, je nutné zachovat identitu fáze. Přímé spojení mezi dvěma různými fázemi tvoří zkrat a vede k nevyváženému toku proudu a ztrátě.

Výhoda systému

Ve srovnání s jednofázovým střídavým napájením používajícím dva vodiče (fázový a nulový vodič) může třífázový napájecí zdroj bez nulového vodiče při stejném napětí mezi fázemi a zemí a proudu na fázi dodávat 3krát vyšší výkon s použitím pouze 1,5 XNUMXkrát více drátů.

Poměr kapacity k materiálu vodiče se u neuzemněných třífázových a jednofázových systémů s centrálním uzemněním zvyšuje 3krát. Výsledkem je vyšší účinnost, nižší hmotnost a čistší signál.

Třífázové napájecí zdroje mají následující pozitivní vlastnosti:

1. Fázové proudy se mohou navzájem rušit a v případě lineárně vyvážené zátěže se sčítají až k nule. Tím se zmenšuje velikost nulového vodiče, protože přenáší malý nebo žádný proud. Při vyvážené zátěži vedou všechny fázové vodiče stejný proud, a proto mohou mít stejnou velikost.
2. Konstantní přenos výkonu na lineárně vyváženou zátěž. To snižuje vibrace v motorech a generátorech.
3. Hospodárný. Tato výhoda se projevuje v přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti bez výraznějších ztrát, nižší spotřebě materiálu třífázových transformátorů a silových kabelů.
4. Relativně hladký systém. To je velmi důležitá vlastnost a výhoda, protože v nesymetrickém systému se vytváří nerovnoměrné zatížení instalace, která generuje elektrický proud. To vede ke snížení jeho životnosti.
5. Možnost získání kruhového rotačního magnetického pole. Takové pole je nezbytné pro provoz elektromotorů a dalších složitých zařízení. Třífázové střídavé motory mají jednodušší konstrukci než jednofázové nebo dvoufázové motory.
6. Příjem dvou provozních napětí v jedné instalaci. To se týká fázového a síťového napětí.
7. Možnost získání dvou úrovní výkonu. To je možné, pokud vytvoříte spojení hvězda nebo trojúhelník.
8. Prudké snížení blikání osvětlovacích zařízení používajících zářivky. To lze provést umístěním tří žárovek do jedné lampy, která bude napájena z různých fází.
9. Pro připojení zařízení v třífázové síti se stejným výkonem je potřeba vodič s menším průřezem.

Výroba elektřiny

V elektrárně generátor přeměňuje mechanickou energii ze tří střídavých elektrických proudů, jeden z každé cívky (nebo vinutí). Vinutí jsou uspořádána tak, že proudy mají stejnou frekvenci, ale s vrcholy a prohlubněmi jejich křivek posunutými tak, aby poskytovaly tři komplementární proudy s fázovým oddělením jedné třetiny cyklu (120°).

V elektrárně mění transformátory napětí z generátorů na úroveň vhodnou pro přenos, aby se snížily energetické ztráty.

Po transformaci napětí v elektrické přenosové síti je toto zcela převedeno na standardní hodnotu před dodáním elektřiny spotřebitelům.

Schémata zapojení

Mezi způsoby připojení v třífázové síti se používají dva:

• „Hvězda“;
• „Trojúhelník“.

Každé fázové vinutí generátoru má dvě svorky. Začátek vinutí je ten, ke kterému směřuje kladná pohybující se síla.

V zapojení do hvězdy jsou konce fází spojeny dohromady. Tento uzel se nazývá neutrální bod. Neutrální body generátoru a zátěže jsou spojeny nulovým vodičem (neutrální vodič) a zbývající vodiče jsou lineární.

V zapojení do trojúhelníku je začátek fázového vinutí spojen s koncem následujícího, takže tvoří uzavřený trojúhelník.

Proudy a napětí ve fázích generátoru a zátěže se nazývají fáze a mezi lineárními dráty – lineární. Fázový proud je tedy v zapojení do hvězdy lineární a v zapojení do trojúhelníku fázové napětí odpovídá lineárnímu.

Proč nás vybrat

Široký sortiment Internetový obchod představuje aktuální katalog elektrikářů a elektrotechnického zboží.

Vysoce kvalitní vybavení Spolehliví výrobci, certifikáty kvality, soulad s ruskými výrobky GOST a TU.

Konkurenční ceny Grant na výhodný nákup elektrozařízení, zvláštní podmínky pro kupující nakupující ve velkém.

Zodpovědný přístup Informace o produktech na webu: zapojení, účel, provozní vlastnosti.

Doprava a platba

Vyplnění žádosti Odešlete údaje o své společnosti na adresu [email protected] nebo požádejte o zpětné zavolání.