Фазы в электричестве: однофазные и трехфазные системы питания

Что такое фаза и ноль в электричестве. Как работают однофазные и трехфазные системы питания. Чем отличаются однофазное и трехфазное подключение. Преимущества и недостатки разных типов электроснабжения. Как определить фазу и ноль.

Что такое фаза и ноль в электричестве

В электротехнике под фазой понимают проводник, по которому подается переменное напряжение относительно нейтрального проводника (нуля). В бытовой электросети фазный провод находится под напряжением 220-230 В относительно нуля.

Основные характеристики фазы и нуля в электричестве:

• Фаза — это проводник под напряжением, по которому идет ток к потребителю
• Ноль — нейтральный проводник, служит для замыкания цепи и возврата тока
• Напряжение между фазой и нулем в бытовой сети составляет 220-230 В
• По фазному проводу подается переменное напряжение синусоидальной формы
• Ноль имеет потенциал близкий к земле и не несет опасности при прикосновении

Принцип работы однофазной и трехфазной системы

Однофазная система питания состоит из одного фазного и одного нулевого проводника. Трехфазная система включает три фазных проводника, сдвинутых по фазе на 120 градусов, и один нулевой.

Ключевые особенности:

• В однофазной системе используется одна синусоида напряжения
• В трехфазной — три синусоиды со сдвигом 120°
• Однофазная система применяется в быту для питания маломощных потребителей
• Трехфазная система позволяет передавать большую мощность и применяется в промышленности

Основные отличия однофазного и трехфазного подключения

Однофазное и трехфазное подключение имеют ряд существенных различий:

Параметр	Однофазное	Трехфазное
Количество проводов	2 (фаза + ноль)	4 (3 фазы + ноль)
Напряжение	220-230 В	380-400 В между фазами
Максимальная мощность	До 7-10 кВт	Свыше 10 кВт
Применение	Бытовые потребители	Промышленное оборудование

Преимущества и недостатки однофазных систем

Однофазные системы электроснабжения имеют свои плюсы и минусы:

Преимущества:

• Простота конструкции и монтажа
• Низкая стоимость оборудования
• Достаточная мощность для большинства бытовых потребителей
• Безопасность при правильной эксплуатации

Недостатки:

• Ограниченная передаваемая мощность
• Невозможность питания мощных трехфазных электродвигателей
• Неравномерная нагрузка на сеть при большом количестве потребителей

Достоинства и недостатки трехфазных систем питания

Трехфазные системы также имеют определенные преимущества и ограничения:

Преимущества:

• Возможность передачи большой мощности
• Равномерная нагрузка на сеть
• Возможность питания как однофазных, так и трехфазных потребителей
• Высокий КПД передачи электроэнергии

Недостатки:

• Более сложное устройство сети
• Высокая стоимость оборудования
• Необходимость балансировки нагрузки по фазам
• Повышенная опасность поражения током

Способы определения фазы и нуля

Существует несколько способов определить фазный и нулевой проводник:

1. С помощью индикаторной отвертки — загорается при касании фазы
2. Мультиметром — измеряется напряжение относительно земли
3. Специальным фазоуказателем
4. По цветовой маркировке проводов (не всегда надежно)

Важно! Определение фазы и нуля следует проводить с соблюдением правил электробезопасности. При отсутствии опыта лучше обратиться к специалисту.

Применение однофазных и трехфазных систем

Однофазные и трехфазные системы питания имеют различные области применения:

Где применяются однофазные системы:

• Электроснабжение квартир и частных домов
• Питание бытовой техники и электроники
• Освещение
• Маломощное промышленное оборудование

Область применения трехфазных систем:

• Электроснабжение промышленных предприятий
• Питание мощных электродвигателей
• Электротранспорт
• Системы электроснабжения высокой мощности

Выбор между однофазным и трехфазным подключением

При выборе типа подключения следует учитывать несколько факторов:

• Требуемая мощность — для потребителей свыше 10 кВт рекомендуется трехфазное подключение
• Тип оборудования — некоторые устройства требуют только трехфазного питания
• Стоимость подключения и оборудования
• Возможности местной электросети

Для большинства бытовых потребителей достаточно однофазного подключения. Трехфазное питание целесообразно при наличии мощных потребителей или в производственных целях.

Что такое фаза и ноль в электричестве

Почти ежедневно мы пользуемся электричеством и многие знают, что в обыкновенной бытовой розетке один из контактов ‒ фаза, а другой ‒ ноль. В то же время, что такое фаза в электричестве, особенно для новичка, известно немногим. Всем привычней «плюс» и «минус», а вот фаза – ноль как бы совсем другое электричество. На самом деле все очень просто ‒ привычный «плюс» и «минус» меняются по очереди 50 раз за секунду на одном контакте, который и называется фазой.

Содержание

• 1 Фаза
• 2 Ноль
• 3 Рождение
• 4 Трансформация тока
• 5 Как определяется фаза
• 6 Маркировка проводов

Фаза

Если говорить более профессионально, то в обычной сети переменное напряжение частотой 50 Гц, а фаза ‒ период этого напряжения, протекающий за 1/50 секунды. В общем понятии определение ‒ что такое фаза в электричестве, звучит как «повторяющийся период изменения напряжения за единицу времени». Выглядит период следующим образом.

Напряжение возрастает от нуля вольт до +220 V, потом падает обратно до нуля и растет уже в отрицательную сторону до ‒220 V, и снова падает на ноль. Затем период повторяется 50 раз за каждую секунду. Если выразить фазу графически, где ось абсцисс будет шкалой времени, а ось ординат шкалой напряжения, то получится синусоида – волна, состоящая из гребня и впадины. Именно поэтому переменный ток еще называют «синусоидальным».

Ноль

С нулем все намного проще. «Ноль» – это ноль вольт (0 V), то есть нулевой потенциал. Он служит своеобразным коллектором, принимающим электрический ток, прошедший через нагрузку, например, через лампочку. Если ноль отключить, то электрический ток остановится и лампочка, оставаясь под напряжением, все равно светить не будет.

Теперь, когда вы знаете что такое фаза и ноль в электричестве, вполне логично задать вопрос ‒ зачем все так усложнять и почему в розетке не «плюс» и «минус»? Чтобы это объяснить предлагаем совершить маленькое путешествие вместе с переменным током, посмотрев для чего это нужно.

Рождение

«Колыбелью» электрического тока, которым мы повседневно пользуемся, является электростанция. Несколько огромных генераторов мощностью в десятки мегаватт. В статоре генератора расположены 3 обмотки. Ротор вращается, создавая переменное магнитное поле, которое возбуждает в обмотках переменный ток. Как видите, ток уже появляется переменным. Дальше его нужно передать на тысячи километров, но есть «загвоздка». Учитывая огромную мощность, ток измеряется в миллионах ампер. Ток всего 0,25 А раскаляет нить лампочки до свечения, а что же произойдет с проводами при нескольких миллионах? Они попросту сгорят за долю секунды.

Чтобы снизить ток, нужно поднять напряжение. Это можно сравнить с потоком воды по трубе. Если перекачивать десятки литров в секунду по тонкой трубке, то напор будет настолько сильный, что ее скорей всего порвет. Но если применить толстую трубу, то все пройдет без сбоев. Математически это выглядит так: I = P/U, то есть ток равен потребляемая мощность деленная на напряжение. Из формулы видно, что чем больше U (напряжение), тем меньше I (ток), именно поэтому напряжение и повышают до 100 – 200 тыс. вольт.

Трансформация тока

Повышают напряжение на трансформаторной станции. Для повышения напряжения, ток сначала нужно преобразовать в магнитное поле, а затем снова в ток. Процесс происходит в трансформаторе. Здесь опять переменный ток «выигрывает», ведь постоянный не трансформируется. Чтобы возбудить ток во вторичной обмотке трансформатора нужно переменное электромагнитное поле, которое индуцируется только переменным током.

В большинстве электробытовых приборов (телевизор, компьютер, блок питания) происходит аналогичный процесс трансформации, только напряжение наоборот понижается. Если бы в сети был постоянный ток, то его пришлось бы сначала преобразовывать в переменный.

На своем пути ток проходит еще много трансформаторных станций, понижая напряжение на каждом ответвлении. В конечном итоге ток напряжением 10 кВ попадает на последнюю ТП и там, понижаясь до 250 V на каждой фазе, отправляется к конечному потребителю лампочки, телевизоры, утюги и другую технику.

Как определяется фаза

Когда включаем в розетку вилку, то где фаза и ноль неважно, но при подключении некоторого оборудования это имеет значение. Например, кнопка звонка подключается на разрыв нуля, а выключатель света ‒ на фазу. Для определения электрической фазы существует очень простой прибор – индикатор, похожий на отвертку. Хотя есть другие, например, ПИН-50 или варианты индикаторов с ЖК- дисплеем, где, кроме индикации, отображается напряжение. Также существуют приборы, определяющие наличие напряжения через изоляцию. Если при касании щупом контакта лампочка загорается, то это фаза, если нет ‒ «ноль» или «земля». Индикацию фазы производят с целью определения, а также чтобы убедиться в отсутствии напряжения перед началом работ на линии.

Маркировка проводов

В 1-фазной внутриквартирной электрической сети проводка осуществляется трехжильным проводом, где каждая жила имеет изоляцию определенного цвета. Цвета электрических проводов обозначают, где земля, фаза, ноль.

• Ноль – синий или голубой.
• Земля – желто-зеленый.
• Фаза – белый, черный или коричневый.

Хотя в старых домах, где проводку осуществляли проводом АПВ, цветовая маркировка не практиковалась. Знать каким цветом фаза и ноль маркируются в электричестве нужно для упрощения ремонтно-монтажных работ, хотя 100% доверять не стоит, ведь монтажники могли ошибиться.

Читайте также:

• Действие электрического тока на организм человека
• Электрический ток в металлах
• Зачем и как изолируют электрические провода

Значение фаза и ноль в электричестве

 ГЛАВНАЯ  »  МАТЕРИАЛЫ  »  Что такое фаза и ноль в электричестве – просто о сложном

17 мая, 2015 МАТЕРИАЛЫ 21 комментарий

Передача электрического тока осуществляется по трехфазным сетям, при этом большинство домов имеет однофазные сети. Расщепление трехфазной цепи осуществляется с помощью вводно-распределительных устройств (ВРУ). Простым языком этот процесс можно описать следующим образом. К электрощитку дома подводится трехфазная цепь, состоящая из трех фазных, одного нулевого и одного заземляющего проводов. Посредством ВРУ цепь расщепляется – к каждому фазному проводу добавляется один нулевой и один заземляющий, получается однофазная сеть, к которой и подключаются отдельные потребители.

Что такое фаза и ноль

Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.

Фазы генератора и фазы нагрузки соединяются между собой линейными проводниками. Нулевые точки генератора и нагрузки соединяются между собой рабочим нулем. По линейным проводам ток движется от генератора к нагрузке, по нулевым – в обратном направлении. Фазные и линейные напряжения равны независимо от способа подключения. Земля (заземляющий провод) также как и ноль не имеет напряжения. Он выполняет защитную функцию.

Зачем нужно зануление

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль – важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

В зависимости от типа линии электропередач может использоваться изолированный, глухозаземленный и эффективно-заземленный ноль. Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль. При симметричной нагрузке на фазных проводниках рабочий ноль не имеет напряжения. Если нагрузка неравномерна, ток небаланса протекает по нулю, и схема электропитания получает возможность саморегулирования фаз.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Что такое фаза в электричестве? | Что такое однофазные и трехфазные соединения? | Однофазное питание

Важный момент

1

Что такое фаза в электричестве?

Обычно фазная мощность представляет собой ток или напряжение между нейтральным кабелем и нейтральным кабелем. Фаза означает распределение нагрузки, если используется один провод, то на него будет дополнительная нагрузка, а если три провода, то нагрузка будет разделена между ними. Это можно назвать меньшей мощностью для однофазной и большей мощностью для трехфазной.

Если это однофазная система, то она включает два провода, а если это трехфазная система, то она состоит из трех (или) четырех проводов. Оба используют мощность переменного тока для питания систем, таких как однофазные и трехфазные устройства. Потому что ток с использованием переменного тока всегда в направлении переменного. Основное различие между этими двумя поставщиками заключается в надежности распределения.

Также прочтите: Что такое трехфазный генератор? | Как работают трехфазные генераторы переменного тока? | Однофазный генератор VS. Описание трехфазного генератора

Что такое однофазные и трехфазные соединения?

Большинство из нас знает, что в мире электричества токи по проводам переносят электричество, которое зажигает наши лампочки и приводит в действие наши приборы. Тип тока, подаваемого из электрической сети, представляет собой переменный ток (или AC). При однофазном питании одиночный переменный ток подается по одному проводу, тогда как в трехфазной системе по трем проводам идет переменный ток с фиксированным временным сдвигом между осциллограммами напряжения.

Однофазное питание в Индии — это питание 230 В по двум проводам (один называется фазным, а другое — нейтральным), а трехфазное питание — это питание 415 В по 4 проводам, а в доме линия называется 230В (по выбору) можно разделить на отдачу либо одной фазы, а другой нейтрали) по отдельным точкам.

Основное различие между ними заключается в том, что трехфазное соединение может выдерживать большие нагрузки, а однофазное – нет. Чтобы привести аналогии, которые помогут вам понять различия, давайте возьмем пример с шоссе. Если шоссе однополосное, то только несколько двухколесных транспортных средств могут двигаться по нему параллельно, или, если мы попытаемся втиснуться, у нас могут быть две машины, движущиеся параллельно.

Но дальше этого дело не пойдет, а если у нас будет 3-х полосное шоссе, то много машин может двигаться параллельно. Количество транспортных средств, курсирующих по однофазной магистрали, также зависит от размера транспортных средств. Легковой автомобиль и двухколесный транспорт могут легко двигаться параллельно по однополосному шоссе, но грузовик, возможно, придется оставить в покое.

Точно так же однофазное шоссе можно рассматривать как однополосное шоссе, а трехфазное — как многополосное шоссе. Существует предел нагрузки, которую может выдержать одна фаза, и это число обычно устанавливается на уровне 7,5 кВт (или 7500 Вт или десять лошадиных сил) (но варьируется от штата к штату).

Итак, если сумма мощностей всех используемых вами устройств превышает 7,5 кВт, вам необходимо трехфазное подключение. А если у вас одновременно работают три полуторатонных кондиционера и один водонагреватель, то можно получить 7,5 кВт. Или у вас есть машина с двигателем мощностью более 10 л. с. Если нагрузка меньше 7,5 кВт, однофазное подключение справится легко.

Также прочтите: Что такое биогаз? | Генератор биогаза | Кто может использовать генератор биогаза?

Однофазное питание:

Во всем электрическом поле однофазное питание — это подача электроэнергии переменного тока системой, в которой все напряжения питания изменяются одновременно. Эти типы разделения энергоснабжения используются, когда нагрузки (бытовые приборы) обычно включают тепло и электроэнергию с гигантскими электродвигателями.

Когда однофазный источник питания подключен к двигателю переменного тока, он не создает вращающееся магнитное поле; вместо этого однофазные двигатели требуют для работы дополнительных цепей, но такие электродвигатели встречаются редко. Имеет номинальную мощность 10 кВт. В каждом цикле напряжение однофазной сети достигает удвоенного пикового значения; Прямая мощность непостоянна.

Однофазная нагрузка может питаться от трехфазных разделяющих трансформаторов двумя способами. Один с соединениями между двумя фазами или один с соединением между фазой и нейтралью. Оба они будут давать другое напряжение, чем данный источник питания.

Этот тип фазового питания обеспечивает выходное напряжение около 230 В. Применение этого источника питания используется для питания небольших бытовых приборов, таких как кондиционеры, вентиляторы, обогреватели и многое другое.

№1. Преимущества однофазного питания

• Преимущества выбора однофазного питания обусловлены следующими причинами. Дизайн менее сложен.
• Низкая стоимость проектирования
• Повышенная эффективность, обеспечивающая мощность около 1000 Вт переменного тока
• Мощность до 1000 Вт.
• Сотрудники самых разных отраслей и приложений

№2. Применение однофазного питания

Применение однофазных источников питания включает следующее.

• Этот блок питания подходит как для дома, так и для бизнеса.
• Он используется для снабжения электроэнергией жилых домов, а также непромышленных предприятий.
• Этого источника питания достаточно для питания двигателей мощностью примерно до пяти лошадиных сил (л.с.).

Также прочтите: Что такое генератор постоянного тока? | Строительство генератора постоянного тока | Принцип работы генератора постоянного тока | Детали генератора постоянного тока

Трехфазное питание:

Трехфазное питание состоит из четырех проводов с тремя жилами, ведущими к нейтрали. Три проводника удалены от фазы и пространства и имеют фазовый угол 120º друг от друга. Трехфазный источник питания используется как однофазный источник переменного тока.

Для работы с небольшой нагрузкой можно выбрать как нейтраль, так и однофазный источник питания переменного тока из трехфазной системы электропитания переменного тока. Этот запас постоянен и не будет сброшен до нуля.

Мощность этих систем можно охарактеризовать в двух конфигурациях, а именно, соединение звездой (или треугольником). Соединение по схеме «звезда» используется для дальней связи, поскольку оно включает нейтральный кабель для тока ошибки.

№1. Преимущества трехфазного питания

Преимущества трехфазного питания перед однофазным объясняются следующими причинами:

• Для трехфазного питания требуется меньше меди
• Показывает минимальный риск для сотрудников, работающих с этой системой.
• Высокая эффективность проводника.
• Рабочие, работающие в этой системе, также получают заработную плату.
• Он также может работать с широким диапазоном силовых нагрузок.

№2. Применение трехфазного питания

Применения трехфазного питания включают следующее.

• Этот тип питания используется в электросетях, мобильных вышках, центрах обработки данных, самолетах, кораблях, беспилотных системах, а также других электронных нагрузках мощностью более 1000 Вт.
• Это относится к промышленным, производственным и крупным предприятиям.
• Они также использовались в энергоемких центрах обработки данных с высокой плотностью размещения.

Также прочтите: Как работает генератор? | Как генераторы производят электричество? | Части Генератора

Основные различия между однофазным и трехфазным питанием:

Основные различия между 1-й фазой и 3-й фазой включают следующее.

Особенность	Однофазный	Трехфазный
Определение	Однофазные источники питания работают с использованием одного проводника	Трехфазные источники питания работают с использованием трех проводников
Волновые циклы	Имеет только один определенный волновой цикл	Имеет три различных волновых цикла
Соединения цепей	Для подключения к цепи нужен только один провод	Для подключения силового каскада к цепи требуется три провода.
Выходы Уровни напряжения	Около 230В. Обеспечивает уровень напряжения	Приблизительно 415 В. Обеспечивает уровень напряжения
Фазы Наименование	Имя фазы одной фазы — разделенная фаза.	Этот этап не имеет специального названия
Способности к передаче энергии	Имеет минимальную мощность для передачи электроэнергии	Эта ступень имеет максимальную мощность для передачи электроэнергии.
Сложность цепей	Однофазные источники питания могут быть сконструированы просто	Его конструкция сложная
Возникновение сбоев питания	Частые отключения электроэнергии	сбоев питания не происходит
Потеря	Максимальная потеря в одной ступени	Потери в трехфазном режиме минимальны
Эффективность	Минимальная эффективность	имеет максимальную эффективность
Затраты	Не дороже трехфазного блока питания	Немного дороже однофазного
Приложения	Используется для домашнего использования	Трехфазные источники питания используются в крупных отраслях промышленности для работы с большими нагрузками.

Также прочтите: Как работает парогенератор? | Что такое парогенератор? | Что такое паровой котел?

Как преобразовать одну фазу в три фазы?

Поскольку это наиболее важная концепция, которую необходимо знать, следующие пункты объясняют преобразование одного шага в три шага. Когда имеется большой компрессор без трехфазного источника питания, подходящего для системы, построенной на местной электросети, существует ряд способов решить эту проблему и обеспечить соответствующую мощность для компрессора.

Основным решением является преобразование трехфазного двигателя в однофазный. Для этого преобразования существуют в основном три типа трехфазных преобразователей.

№1. Статический преобразователь

Когда трехфазный двигатель не запускается с однофазным питанием, после запуска он может работать от однофазного ведущего. Это делается с опорами конденсаторов. Но этот метод не имеет такой большой эффективности, да и времени меньше.

№2. Вращающийся преобразователь фазы

Он действует как объединение генератора и трехфазного двигателя. Он состоит из двигателя холостого хода, который вырабатывает мощность во время движения, и благодаря этому вся установка может надлежащим образом возбуждать трехфазную систему.

№3. Преобразователь частотно-регулируемого привода

Он работает с использованием инверторов, которые генерируют переменный ток на любом уровне частоты и воспроизводят почти все условия внутри трехфазного двигателя. Таким образом, это все о различиях между однофазными и трехфазными источниками питания и сравнительной таблице.

В заключение, из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что при правильном подходе к проектированию частей блока питания, проектировщики могут дать полезные советы для достижения максимальной эффективности и экономии затрат вашего проекта.

Также прочтите: что такое генератор переменного тока? | Что такое генератор? | переменный ток против постоянного тока | На что обращать внимание в генераторе | Генератор переменного тока VS Генератор

Вывод:

Как правило, для подключения к жилому дому не требуется трехфазное подключение, поскольку для большинства бытовых приборов такое подключение не требуется.

Но если в доме много тяжелой техники, то коммунальщики могут предложить перейти на трехфазное подключение. Трехфазное подключение требует дополнительных затрат, поэтому его обязательно нужно оценить, действительно ли оно необходимо.

Также прочтите: Батарея бесключевого дистанционного управления разряжена | Когда замена батареи брелока замена? | Как заменить батарею дистанционного управления без ключа

---

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое фаза в электричестве?

Что такое фаза в электричестве? Как правило, фазное электричество — это ток или напряжение между существующим проводом, а также нейтральным кабелем. Фаза означает распределение нагрузки, если используется один провод, на нем будет дополнительная нагрузка, а если используются три провода, то нагрузки будут разделены между ними.

Фаза электричества

Обычно фазная мощность представляет собой ток или напряжение между нейтральным кабелем и нейтральным кабелем. Фаза означает распределение нагрузки, если используется один провод, то на него будет дополнительная нагрузка, а если три провода, то нагрузка будет разделена между ними.

Разница между однофазным и трехфазным источником питания

В однофазном соединении поток электричества проходит по одному проводнику. С другой стороны, трехфазное соединение состоит из трех отдельных проводников, которые необходимы для передачи электроэнергии. В однофазной системе электроснабжения напряжение может достигать 230 Вольт.

Трехфазное подключение

При трехфазном подключении системе требуется один нулевой провод и трехфазные провода для завершения цепи. Максимальная мощность передается по трехфазному соединению по сравнению с однофазным источником питания. Однофазное соединение состоит из двух проводов, образующих простую сеть.

Трехфазный источник питания «треугольник» обеспечивает

Трехфазный источник питания «треугольник» обеспечивает напряжение 240 В между опорами. Трансформатор использует этот электрический принцип для увеличения или уменьшения напряжения без движущихся частей или контактов.

Фаза Электричество

Обычно фазная мощность представляет собой ток или напряжение между нейтральным кабелем и нейтральным кабелем. Фаза означает распределение нагрузки, если используется один провод, то на него будет дополнительная нагрузка, а если три провода, то нагрузка будет разделена между ними.

Трехфазное питание Объяснение

Трехфазное питание можно определить как распространенный метод производства, передачи и распределения электроэнергии переменного тока. Это тип многофазной системы, который является наиболее распространенным методом, используемым электрическими сетями во всем мире для передачи энергии.

Как получить трехфазное питание?

Первым шагом является подключение 3-фазных счетчиков электроэнергии, чтобы убедиться, что они размещены в нужных точках во избежание сбоев. Во-вторых, важно подключить автоматический выключатель (в литом корпусе). Это работает как главный выключатель на другие фазы от трехфазного счетчика.

Как получить трехфазное питание?

Как начать установку трехфазного питания? Первым шагом является подключение трехфазных счетчиков энергии, чтобы убедиться, что они размещены в нужных точках, чтобы избежать неисправностей. Во-вторых, важно подключить автоматический выключатель (в литом корпусе). Это работает как главный выключатель на другие фазы от трехфазного счетчика.

---

О фазах питания переменного тока

Что такое фазы?

Если бы вы посмотрели на электрическую мощность переменного тока в домашнем хозяйстве с помощью осциллографа, вы увидите синусоиду:

Вы увидите, как электроэнергия повторяет свой «цикл». В домашнем хозяйстве мощность это происходит 50 или 60 раз в одну секунду. Если у нас больше, чем одна из этих синусоидальных волн слегка смещена, мы называем каждую отдельной «фазой».

В приведенной выше простой модели это показывает, что электрическая мощность увеличивается до значение «+» 170 вольт, а затем падает до нуля и обратной полярности к «-» 170 вольт. Фактическая мощность, которую мы можем получить от этого, составляет 120 вольт, это потому, что мы используем среднеквадратичное значение мощности маршрута (RMS). Узнайте, как рассчитать Среднеквадратическая мощность здесь >

Эта идеальная форма волны, конечно, в теории, потому что реальность такова. что переходные процессы, гармоники, катушки индуктивности, Емкостный эффект все делает свое дело, искажая форму волны. Волна приведенная выше форма , однофазная , и это тип мощности, которую вы имеете в домашнее хозяйство. Мощность увеличивается вверх и обратно до нуля и так далее, однако это это не лучший вид мощности для передачи на большие расстояния. Инженеры выяснили, что мы можем получить больше энергии от генератора, если его разделить на три фазы. Как вы можете видеть ниже, три фазы создают почти постоянный поток мощности (аналогично мощности постоянного тока). Расчет мощности переменного тока, особенно трехфазная мощность переменного тока требует расширенных уравнений, поскольку она описывает продвинутая физика.

Почему мы используем трехфазное питание? Cегодня?

Лайонел Бартольд, пионер инженерных систем, описывает почему мы используем 3 фазы. Он исследовал другие системы в своей компании PTI и пришли к выводу, что 3 фазы по-прежнему являются лучшим способом транспортировать мощность переменного тока на короткие расстояния (HVDC лучше для больших расстояний).

Генераторы:

Трехфазные генераторы имеют катушки, расположенные под углом 120 градусов друг к другу, поэтому Вполне естественно, что генераторы производят трехфазную мощность. Перед переменным током Генераторам электроэнергии требовался коммутатор для корректировки реверса мощности. и сделать постоянный ток.

См. нашу страницу о генераторах и Динамо >

История:

Первый переменный ток был однофазным. Ипполит Pixii разработал первый генератор переменного тока, но рано у изобретателей были проблемы с выяснением того, как использовать созданную им энергию, потому что сила будет менять каждый цикл. Большинство изобретателей считали переменный ток бесполезным для совсем немного времени. В 1870-х годах Отто Блати, Микса Дери и Карой Зиперновски впервые применил энергию переменного тока. в Будапеште, Венгрия. Они сделали циклы настолько быстрыми, что появились огни постоянно гореть. Они использовали трансформаторы которые могут изменить напряжение для передачи на большие расстояния. Уильям Стэнли усовершенствовал полезный трансформатор, когда зажег Грейт-Баррингтон. в 1886 году. Он использовал однофазный генератор Siemens.

Однофазная сеть переменного тока доказала свою полезность в 1886 году, когда Стенли продемонстрировал, однако у него была главная проблема — он не мог приводить в действие двигатели. переменный ток моторы нужно было дать «толчок», чтобы начать. Без хорошего мотора AC не мог конкурировать с с системами постоянного тока, которые уже были в тяжелом состоянии. использование на заводах, тележках и коммерческих здания.

Многофазная электроэнергия стала решением этой проблемы. Происхождение многофазного питания не ясно, как об этом писали в Европе еще в 1882 году. Никола Тесла сегодня получил наибольшее признание за многофазность, однако в то время он был не единственным сторонником многофазных систем.

В 1888 году решение большой проблемы с двигателями появилось, когда Двигатели переменного тока, когда Галилео Феррарис изобрел многофазный асинхронный двигатель. Этот двухфазный электродвигатель может запускаться сам, как двигатель постоянного тока. Тесла придумал свою версию спустя 8 месяцев и быстро заработал на продаже патенты Вестингауза. Это положило начало нескольким годам улучшений. Вестингауз подержанные электростанции, такие как Эймс в Теллурайде для проверки 2-х фазных систем питания.

Первые 3 фазы Системы:

Мы можем приписать К. С. Брэдли изобретение первых трех фаз. генератор в 1887 году, однако только в 1891 году мир увидел полностью функциональная 3-х фазная система питания. Франкфурт демонстрация, разработанная Добровольским, подтвердила полезность Мощность переменного тока и положило конец войне токов.

Чарльз Стейнмец и Альберт Халл в исследовательской лаборатории GE экспериментировал с моноциклической мощностью переменного тока. в 1908 и 1930-х годах, но пришли к тому же выводу, что 3 фазы лучше.

С тех пор различные компании пытались экспериментировать с другими вариациями полифазных электроэнергию, однако это не является экономически эффективным. Единственный система, которая угрожает свергнуть доминирующую трехфазную систему HVDC. HVDC эффективно обеспечивает электроэнергию на большие расстояния только с одним цельным кабелем вместо 3. Постоянный ток также может питать дома и сэкономить затраты, так как в проводниках используется только часть меди. Поскольку сырье продолжает дорожать, начинается идея мира DC. чтобы выглядеть более привлекательно. Продолжить чтение о будущее DC с этой статьей IEEE >

Назад к основам электричества

Связанные темы:

Силовая передача

 

 

М. Уилана
Фото/Графика:
Технический центр Эдисона

Источники:
Интервью с В.