Фазное: что это такое и чем они отличаются

Фазное и линейное напряжение

Одним из вариантов систем многофазных электрических цепей является трехфазная цепь. В многофазных электрических цепях происходит действие синусоидальных электродвижущих сил с одинаковой частотой. Они отличаются друг от друга по фазе и создаются от общего источника энергии. В трехфазных цепях важными параметрами являются фазное и линейное напряжение, отличающиеся своими электрическими характеристиками.

Содержание

Что такое фаза

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой. Поэтому определение фазы имеет двоякое значение в электротехнике. Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет наименование цепей: двухфазные, трехфазные, шестифазные и т.д.

Самыми распространенными цепями в современной энергетике являются трехфазные. Они имеют ряд преимуществ перед другими видами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны при производстве и передаче электроэнергии. Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью достаточно просто образуется вращающееся круговое магнитное поле, обеспечивающее работу асинхронных двигателей. Данное явление известно, как ЭДС или по-другому, электродвижущая сила индукции.

Вращающийся магнит называется ротором, а катушки, расположенные вокруг него, образуют статор. Переменное напряжение получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с изменяющимися положительными и отрицательными значениями.

Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что и приводит к образованию переменного напряжения. В статоре имеется три катушки, в каждой из которых присутствует собственная отдельная электрическая цепь. Каждая катушка сдвинута относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита во всех катушках возникает одинаковое переменное напряжение между фазами в трехфазной сети.

Трехфазные цепи дают возможность получать два эксплуатационных напряжения на одной установке – фазное и линейное.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Фазное напряжение – возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейное — определяется как межфазное или между фазное – возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз.

Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение 380, чему равно фазное можно определить с помощью этого коэффициента.

В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 вольт. В трехфазных четырех проводных сетях номинальное напряжение указывается с обозначением обеих величин – 380/220 В. Это означает, что в такую сеть подключаются как приборы с 380 вольт, так и однофазные – на 220 вольт.

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 вольт с заземленным нулевым проводом. Однофазные электроприборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов. Трехфазные электроприборы подключаются к трем различным проводам фаз. В последнем случае не требуется использование нулевого провода, при этом отсутствие заземления повышает риск поражения током, когда нарушена изоляция.

Отличие линейного напряжения от фазного

Прежде чем рассматривать практическое значение этих параметров, необходимо точно знать, чем различаются между собой линейное и фазное напряжения. Определенное межфазное напряжение в трехфазной цепи может возникнуть либо между двумя фазами, либо между одной из фаз и нулевым проводом. Подобное взаимодействие становится возможным из-за использования в схеме четырехпроводной трехфазной цепи. Ее основными характеристиками являются напряжение и частота.

Напряжение, возникающее между двумя фазными проводниками, считается линейным, а между фазным и нулевым возникает фазное. Линейное напряжение используется для расчета токов и других параметров трехфазной цепи. К таким схемам возможно подключение не только трехфазных контактов, но и однофазных, например, различных бытовых приборов. Номинальное значение линейного напряжения составляет 380 В. Иногда оно изменяется под действием различных факторов, появляющихся в локальной сети. Таким образом, все основные различия между обоими видами напряжений заключаются в способах соединения обмоток.

Наибольшее распространение получило линейное напряжение, из-за безопасного использования и удобного распределения сетей. Для его замеров достаточно мультиметра, тогда как определение характеристик фазного напряжения требует использования вольтметров, датчиков тока и других специальных приборов.

Контроль и выравнивание данного параметра осуществляется с помощью линейного стабилизатора напряжения. Этот прибор обеспечивает поддержание этого показателя на нормативном уровне, в том числе он нормализует и повышенное напряжение.

Использование линейного и фазного напряжения

Классическим примером использования линейного и фазного напряжения считаются соединения, используемые при запуске трехфазного генератора. В его конструкцию входят первичные и вторичные обмотки, которые могут соединяться звездой или треугольником.

Схема «треугольник» предполагает соединение конца первой фазы с началом второй. Кроме того, каждый фазный проводник соединяется с линейными проводами источника тока. В результате, происходит выравнивание токов, а фазное напряжение становится равным линейному. По такой же схеме подключаются электродвигатели и трансформаторы.

Другим вариантом является схема «звезда». В этом случае начала всех обмоток подключаются к одной сети при помощи перемычек. Таким образом, в обмотки будет поступать ток с характеристиками этой сети, а межфазное напряжение вступит во взаимодействие со всеми активными контактами.

Фазное и линейное напряжение. В чем отличие их отличия, а так же преимущества и недостатки

Фазное напряжение и линейное, соединение звездой и треугольником. В разговорах профессиональных электриков можно нередко слышать эти слова. Но даже не всякий электрик знает точное их значение. Так что же означают эти термины? Попробуем разобраться.

На заре развития электротехники энергия электрических генераторов и батарей передавалась потребителям по сетям постоянного тока. В США главным апологетом этой идеи был знаменитый изобретатель Томас Эдисон и крупнейшие на то время энергетические компании, подчиняясь авторитету «гиганта инженерной мысли», беспрекословно внедряли её в жизнь.

Однако, когда встал вопрос о создании разветвлённой электрической сети потребителей, питающейся от расположенного на большом расстоянии генератора, что потребовало создания первой линии электропередачи, победил проект никому тогда неизвестного сербского эмигранта Николы Теслы.

Он кардинально изменил саму идею системы электроснабжения, применив в ней вместо постоянного, генератор и электрические линии переменного тока. что позволило значительно снизить потери энергии, расход материалов и повысить энергоэффективность.

В этой системе использовался созданный Теслой трёхфазный генератор переменного тока, а передача энергии осуществлялась с помощью трансформаторов напряжения, изобретённых русским учёным П. Н. Яблочковым.

Другой русский инженер М. О. Доливо‑Добровольский уже через год не только создал подобную систему электроснабжения в России, но и значительно усовершенствовал её.

У Теслы для генерации и передачи энергии использовались шесть проводов, Добровольский предложил путём видоизменения подключения генератора сократить это количество до четырех.

Экспериментируя над созданием генератора, он попутно изобрёл асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, находящий и поныне самое широкое применение в промышленности.

Что такое фаза: определяемся в значении

Понятие фазы существует только в цепях синусоидального переменного тока. Математически такой ток можно представить и описать уравнениями вращающегося вектора, закреплённого одним концом в начале координат. Изменение величины напряжения цепи с течением времени будет представлять собой проекция этого вектора на ось координат.

Значение этой величины зависит от угла, под которым находится вектор к координатной оси. Строго говоря, угол вектора — это и есть фаза.

Значение напряжения измеряется относительно потенциала Земли, всегда равного нулю. Поэтому провод, в котором существует напряжение переменного тока, называют фазным, а другой, заземлённый, — нулевым.

Фазовый угол одиночного вектора не представляет большого практического значения — в электрических сетях он за 1/50 сек совершает полный оборот в 360°. Куда большее применение имеет относительный угол между двумя векторами.

В цепях с так называемыми реактивными элементами: катушками, конденсаторами, он образуется между векторами значений напряжения и тока. Такой угол называют фазовым сдвигом.

Если величины реактивных нагрузок не меняются во времени, то и фазовый сдвиг между током и напряжением будет постоянным. А уже с его помощью можно производить анализ и расчёт электрических цепей.

В XIX веке, когда ещё не было научной теории электричества, и все разработки нового оборудования осуществлялись опытным путем, экспериментаторы заметили, что виток провода, вращающийся в постоянном магнитном поле, создаёт на своих концах электрическое напряжение.

Затем выяснилось, что оно изменяется по синусоидальному закону. Если намотать катушку из многих витков, напряжение пропорционально увеличится. Так появились первые электрические генераторы, которые могли обеспечивать потребителей электрической энергией.

Тесла в генераторе, разрабатываемом для крупнейшей тогда в США Ниагарской гидроэлектростанции, для более эффективного использования магнитного поля, разместил в нем не одну катушку, а три.

[attention type=yellow]За один оборот ротора магнитное поле статора пересекали сразу три катушки благодаря чему отдача генератора увеличилась в корень из трёх раз и от него можно было запитать одновременно трёх различных потребителей.[/attention]

Экспериментируя с такими генераторами, первые инженеры‑электрики заметили, что напряжения в обмотках изменяются не одновременно. Когда, например, в одной из них оно достигает положительного максимума, в двух других оно будет равным половине отрицательного минимума и так периодически для каждой обмотки, а для математического описания такой системы уже нужна была система трёх вращающихся векторов с относительным углом между ними в 120°.

В дальнейшем оказалось, что если нагрузки в цепях обмоток сильно отличались друг от друга, это значительно ухудшало работу самого генератора. Выяснилось, что в больших разветвлённых сетях выгоднее не тащить к потребителям три различных линии электропередач, а подвести к ним одну трёхфазную и уже на конце её обеспечивать равномерное распределение нагрузок по каждой фазе.

Именно такую схему и предложил Доливо‑Добровольский, когда по одному выводу от каждой из трёх обмоток генератора соединяются вместе и заземляются, вследствие чего их потенциал становится одинаковым и равным нулю, а электрические напряжения снимаются с других трёх выводов обмоток.

Эта схема получила наименование «соединения звездой». Она и поныне является основной схемой организации трёхфазных электрических сетей.

Разберёмся что такое фазное напряжение

Для создания таких сетей требуется провести от генератора к потребителям линию электропередачи, состоящую из трёх проводов фазных и одного нулевого. Конечно, в реальных сетях для уменьшения потерь в проводах на обоих концах линий подключаются ещё и повышающие и понижающие трансформаторы, но реальной картины работы сети это не меняет.

Нулевой провод нужен, чтобы зафиксировать передать к потребителю потенциал общего вывода генератора, ведь именно по отношению к нему создаётся напряжение в каждом фазном проводе.

Таким образом, фазное напряжение образуется и измеряется относительно общей точки соединения обмоток — нулевого провода. В хорошо сбалансированной по нагрузкам трёхфазной сети через нулевой провод течет минимальный ток.

На выходе трёхфазной линии электропередачи имеются три фазных провода: L1, L2, L3 и один нулевой — N. По существующим евростандартам они должны иметь цветовые обозначения:

  • L1 — коричневый;
  • L2 — чёрный;
  • L3 — серый;
  • N — синий;
  • Жёлто‑зелёный для защитного заземления.

Такие линии подводятся к большим серьёзным потребителям: предприятиям, городским микрорайонам и т. п. Но маломощным конечным потребителям, как правило, не нужны три источника напряжения, поэтому они подключаются к однофазным сетям, где имеется только один фазный и один нулевой провод.

Равномерным распределением нагрузок в каждой из трёх однофазных линий обеспечивается баланс фаз в трёхфазной системе электроснабжения.

[attention type=green]Таким образом, для организации однофазных сетей используется напряжение одного из фазных проводов относительно нулевого. Такое напряжение и называется фазным.
[/attention]
По принятому в большинстве стран стандарту для конечных потребителей оно должно составлять 220 В. На него рассчитывается и выпускается практически все бытовое электрооборудование. В США и некоторых странах Латинской Америки для однофазных сетей принято стандартное напряжение 127 В, а кое‑где и 110 В.

Что такое линейное напряжение сети

Преимущества однофазной сети в том, что один из проводов имеет потенциал, близкий к потенциалу Земли.

Это, во‑первых, помогает обеспечивать электробезопасность оборудования, когда риск поражения электротоком представляет только один, фазный провод.

Во‑вторых, такая схема удобна для разводки сетей, расчета и понимания их работы, проведения измерений. Так, для нахождения фазного провода не нужны специальные измерительные приборы, достаточно иметь индикаторную отвёртку.

Но от трёхфазных сетей можно получить и ещё одно напряжение, если подключить нагрузку между двумя фазными проводами. Оно будет по значению выше фазного напряжения, потому что будет представлять собой проекцию на координатную ось не одного вектора, а двух, расположенных под углом в 120° друг к другу.

Этот «довесок» и будет давать прирост примерно в 73%, или √3–1. По существующему стандарту линейное напряжение в трёхфазной сети должно быть равно 380 В.

Каково основное отличие этих напряжений

Если к такой сети подключить соответствующую нагрузку, например, трёхфазный электродвигатель, он будет давать механическую мощность, значительно большую, чем однофазный такого же размера и веса. Но подключить трёхфазную нагрузку можно двумя способами. Один, как уже было сказано — «звезда».

Если же начальные выводы всех трёх обмоток генератора или линейного трансформатора не соединять вместе, а подключить каждый из них к конечному выводу следующей, создав из обмоток последовательную цепочку, такое соединение называется «треугольником».

Особенность его в отсутствии нулевого провода, и для подключения к таким сетям нужно соответствующее трёхфазное оборудование, у которого нагрузки также соединены «треугольником».

При таком соединении в нагрузке действуют только линейные напряжения 380 В. Один пример: электродвигатель, включённый в трёхфазную сеть по схеме «звезда», при токе в обмотках 3,3 А будет развивать мощность 2190 Вт.

[attention type=red]Тот же двигатель, включенный «треугольником», будет в корень из трёх раз мощнее — 5570 Вт за счёт увеличения тока до 10 А.[/attention]

Получается, что, имея трёхфазную сеть и такой же электродвигатель, мы можем получить значительно больший выигрыш по мощности, чем при использовании однофазных, а просто изменив схему подключения, мы увеличим выходную мощность двигателя ещё втрое. Правда, его обмотки также должны быть рассчитаны на повышенный ток.

Таким образом, основное отличие между двумя видами напряжений в сетях переменного тока, как мы выяснили, — это величина линейного напряжения, которая в 3 раза больше фазного. За величину фазного напряжения принимается абсолютное значение разности потенциалов фазного провода и Земли. Линейное же напряжение — это относительная величина разности потенциалов между двумя фазными проводами.

[attention type=green]Ну и в завершении статьи два видео о соединении звездой и треугольником, для тех кто хочет разобраться подробнее.[/attention]

Определение фазы и ее значение — Merriam-Webster

1 из 2

ˈfāz 

1

: особый вид или состояние в регулярно повторяющемся цикле изменений

фазы луны

2

а

: различимая часть курса, разработки или цикла

ранние этапы ее карьеры

б

: рассматриваемый аспект или часть (как проблемы) простой гармонический закон, согласно которому вращение, колебание или вариация продвинулись от своего стандартного положения или предполагаемого момента начала

4

: однородная, физически отличная и механически отделимая часть вещества, присутствующая в негомогенной физико-химической системе

также : отличительная черта

фазовый

Фа-зик

имя прилагательное

фаза

2 из 2

переходный глагол

1

: настроить так, чтобы быть в синхронизированном состоянии

2

: провести или выполнить запланированные этапы

3

: ввести этапы

— обычно используется с в

фаза в новых моделях

Фразы

в фазе

: синхронизированным или коррелированным образом

не в фазе

: не синхронизировано : не коррелировано

Знаете ли вы?

Phase и faze являются омофонами (слова произносятся одинаково, но различаются по значению, происхождению или написанию), которые легко спутать. Несмотря на сходство в произношении, эти слова имеют мало смыслового сходства друг с другом.

Хотя фаза может функционировать как глагол — он встречается особенно в таких комбинациях, как поэтапный выход , фаза в и фаза в , что означает «заканчивать, начинать и т. д. в фазах» — слово чаще всего встречается как существительное, в котором оно обычно имеет значение, связанное с этапами процесса, циклами или стадиями развития (например, «фазы луны»).

Faze обычно используется только как глагол и означает «пугать или смущать». Это часто проявляется в отрицательных выражениях, таких как «ее это ничуть не смутило» или «его ничто не смутило».

Синонимы

Существительное

  • угол
  • аспект
  • фаска
  • рука
  • side

Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе 

Примеры предложений

Существительное Проект будет выполнен за три фазы . Сейчас он находится на последней фазе лечения. Строительный проект знаменует новый этап в развитии города. Он часто закатывал истерики, но врач говорит, что это всего лишь 9.0083 фаза

. календарь, основанный на фазах луны

Последние примеры в Интернете

Федеральное правительство выделило 900 миллионов долларов на первую фазу проекта, который открылся восемь лет назад между станциями East Falls Church и Wiehle-Reston East. Ян Дункан, 9 лет0083 Washington Post , 14 ноября 2022 г. Планы по созданию рыбацкой пристани были перенесены на более позднюю

фазу разработки. Джон Туохи, The Indianapolis Star , 9 ноября 2022 г. Какие шаги могут предпринять родители, чтобы помочь своим маленьким взрослым детям перейти к карьере , этапу их жизни? Кэтлин Фуроре, 9 лет0083 Чикаго Трибьюн , 18 октября 2022 г. Хайден достаточно близок к этой фазе жизни через Картера, так что его собственное чувство удивления немного восстановилось. Кэтрин Ху, The Atlantic , 15 октября 2022 г. После его осуждения суд перешел к этапу вынесения приговора , чтобы решить, должен ли Томас быть приговорен к смертной казни после взвешивания смягчающих и отягчающих обстоятельств.
Мэтт Форд, 9 лет0083 Новая Республика , 12 октября 2022 г. Отклонение ходатайства о прекращении дела просто означает, что дело может перейти к этапу открытия . Джек Грейнер, The Enquirer , 10 октября 2022 г. В зале суда воцарилась тишина, поскольку адвокаты готовились немедленно перейти к наказанию этапа судебного разбирательства. Элизабет Завала, 9 лет0083 Сан-Антонио Экспресс-Новости , 30 сентября 2022 г. «Присяжный адвокат» — это шоу 2022 года с наибольшим количеством камео и, вероятно, самой явной связью со следующей фазой MCU (помимо неожиданного финала мисс Марвел). Милан Полк, Men’s Health , 29 сентября 2022 г.

Комиссия по безопасности в последние месяцы разрешила Metro фазы ввести в эксплуатацию некоторые автомобили в соответствии с планом, который требует осмотра колес каждые четыре дня. Джастин Джордж, Washington Post , 3 ноября 2022 г. Однако ничто из этого не показалось фазе Ворону в день их свадьбы. Джоэль Гольдштейн, Peoplemag , 2 ноября 2022 г. Беличик не собирался называть стартового состава на игру против «Джетс» на следующей неделе, но внешне это не выглядело

фаза Джонс. Кристофер Прайс, BostonGlobe.com , 25 октября 2022 г. Законодатели планируют фазы новой системы финансирования в течение двух лет. Лили Альтавена, Detroit Free Press , 1 июля 2022 г. Европейцы также приняли решение о введении этапа в ограничения на страхование поставок российской нефти из-за важности судоходной отрасли в Грецию и на Кипр. New York Times , 1 июня 2022 г. Метро продолжило этап в старых моделях вагонов, увеличив показатель своевременного прибытия с 67 процентов в январе до 75 процентов в марте. Джастин Джордж,
Washington Post
, 12 мая 2022 г. Некоммерческие группы высоко оценили решение о постепенном повышении фазы в повышении их сборов более медленными темпами, чем предлагало полицейское управление. Дэвид Гаррик, 9 лет0083 Сан-Диего Юнион-Трибьюн , 22 февраля 2022 г. Затем, в 2019 году, Законодательное собрание одобрило план Хатчинсона по этапу по снижению максимальной ставки с 6,9% до 6,6% в 2020 году и до 5,9% 1 января этого года. Майкл Р. Уиклин, Arkansas Online , 19 сентября 2021 г. Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «фаза». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Этимология

Существительное

Новая латиница phasis , от греческого, вид звезды, фаза луны, от phainein to show (средний голос, появляться) — больше фантазии

Первое известное употребление

Существительное

1647, в значении, определенном в смысле 1

Глагол

1904, в значении, определенном в смысле 0 3

Путешественник во времени

Первое известное использование фазы было в 1647 г.

Посмотреть другие слова того же года

Словарные статьи Рядом с

фаза

Фаскум

фаза

фазовращатель

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Фаза».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/phase. По состоянию на 23 ноября 2022 г.

Копировать цитирование

Детское определение

Фаза 1 из 2

ˈfāz

1

: особый вид или состояние в повторяющемся ряду изменений

фазы луны

2

: шаг или часть последовательности событий или действий : стадия

3

: определенная часть или характеристика (как действия, ситуации или рассматриваемого предмета) : аспект

4

: другая часть или физически вещество, присутствующее в смешанной системе

три фазы лед, вода и пар

фаза

2 из 2

1

: поэтапно по плану

2

: вводить поэтапно

— Обычно используется с в

Фаза в новых моделях

Медицинское определение

ˈfāz

1

: Особое появление или состояние в регулярном повторяющемся цикле изменений

2 . Особенно0003

: различимая часть курса, разработки или цикла

ранние фазы болезни

3

: точка или стадия в периоде периодического движения или процесса (как световая волна или вибрация) по отношению к произвольной исходной или начальной точке периода

4

: однородная, физически обособленная и механически отделимая часть вещества, присутствующая в неоднородной физико-химической системе

специально : одно из основных состояний материи, обычно рассматриваемое как включающее твердые, жидкие и газообразные формы

5

: индивидуум или подгруппа, заметно отличающиеся по внешнему виду или поведению от нормы группы, к которой они принадлежат

также : the отличительная черта

Больше от Merriam-Webster на

фаза

Нглиш: перевод фазы для говорящих на испанском языке

Britannica English: Перевод фазы для арабов о фаза

Последнее обновление: — Обновлены примеры предложений

Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!

Merriam-Webster без сокращений

уходить

См. Определения и примеры »

Получайте ежедневно по электронной почте Слово дня!


Тест на часто путаемые слова

  • Я пошел в магазин ______, чтобы купить поздравительную открытку.
  • канцелярские товары стационарный

Прослушайте слово и напечатайте его. Сколько вы можете получить правильно?

ПРОЙДИТЕ ТЕСТ

Ежедневное задание для любителей кроссвордов.

TAKE THE QUIZ

определение в кембриджском словаре английского языка

Примеры фазы

фаза

Тогда это не фаза меня и моей команды.

От Хаффингтон Пост