Какое напряжение между двумя фазами: Почему между фазой и нолем 220 В, а между фазами 380 В?

что это и каково их отношение между собой

Питание электрической энергией заводских предприятий, больших городов и отдельных помещений, производится при помощи трехфазной сети.

Так произошло в истории, что механизмы использующие переменный ток в три фазы, применяются для воспроизведения электричества и его работы специальных установках.

Данное количество фаз выдает минимум затрат на образование магнитного поля во вращении или при производстве электрической энергии.

Иногда попадаются необычные, шести фазные генераторы (используются в машинах), там они выполняют немного другие задачи. В нашем обзоре мы поговорим том, что такое напряжение между двумя фазными проводами, в чем их связь и разница.

Электрическое напряжение и его параметры

Ток бывает меняющийся и стабильный. Меняющийся может быть разным, главное то, что со временем меняется его полярность и мощность. У стабильного тока полярность всегда одна, а мощность может быть стабильной или нет.

В стандартных розетках, мощность тока меняющийся, синус обидное. Существует несколько значений: моментальное (мгновенное), с увеличением (амплитудное) и работающее(действующее).

Мгновенное-это нужная сила тока в определенный момент. С увеличением или амплитудное-это ширина мощности тока.

Работающее или действующее-это квадратура от функции мощности по времени. Процентное соотношение можно выразить следующим образом: работающее в 2 или 1,41 раз меньше амплитудного.

Мощность в 3-х фазных сетях

В этих соединениях есть два вида мощности-прямое и фаза.

Чтобы увидеть разницу, можно посмотреть на график представлены ниже.

На нем изображено три вектора Ua, Ub и Uc-это направления мощности. Между ними необходимый угол в 120 градусов. Данный градус угла используется во всех простых электрических устройствах между полосами. Е

сли повернуть направленный вектор Ub и сохранить его наклон и угол, а начало и конец сменить местами, то он изменит полярность.

Значит, поставим начальную точку Ub в конец Ua, а расстояние между ними будет направленной прямой мощностью UL. Другими словами, величина линейной мощности больше чем фазы.

Красным цветом показана прямая мощность между первой фразой и второй, а жёлтый, амплитудное напряжение второй фазы. Прямое или линейное напряжение определяется между двумя фазами, а фазное, между плюсом и нулем.

Прямая мощность больше фазного в 3 или 1,73 раза.

Ток к сети в три фазы подсоединяют тремя или четырьмя проводами. Электрическая сеть бывает нейтральной или изолированной и полностью заземленной. При подаче одинакового напряжения, 3 фазы можно подключить и без заземления.

Ноль необходим только для того чтобы не было перевеса в напряжении и как защита.

В обесточенных сетях автоматический разъединитель на корпусе отключается в случае неисправности или перегорает предохранитель на панели управления, что позволяет избежать риска поражения электрическим током.

Разница в этой сети в том, что там есть два варианта нагрузки.

Например: в подъездном щитке приведены 3 фазных провода, а к квартире подсоединяется один фазный и заземление. За счет этого в ваших розетках будет напряжение в 220 В, то есть фазное напряжение, а меж плюсами в щитке 380 В, то есть прямое.

Варианты подсоединения к трехфазным сетям

Все приборы работающие на трех фазах, подключаются схемами в виде звезды или треугольника. Некоторые двигатели в наборе могут иметь соединения образующие звезду или вид треугольника. Что значит схема в виде звезды?

Схема звездой, означает, что концы проводов соединяются вместе обмоткой и образуют лучи звезды и к этим лучам подсоединяют ток. Таким вариантом схемы пользуются в двигателях и электрических нагревателях, а вместо обмотки-ТЭН.

Давайте поговорим об двигателе в качестве примера. При соединении проводов в звезду, прямая мощность составит 380 В подается на два витка, то есть на каждую пару фаз.

Связь электрообмоток

На представленном ниже рисунке, обозначенные буквами A, B, и C-это начало соединения проводами, а буквами X, Y, и Z-озаглавлены окончания. Все они соединены вместе и заземлены. Эта сеть-нейтральна (кабель N).

Слева в красном поле показаны концы соединения проводами, которые соединены пластинами. Такое положение их показывает на то, что соединение по схеме звезды. На синем поле-провода трех фаз.

Во время воспроизведения соединения по треугольной схеме к каждому проводу присоединено прямое напряжение, это заставляет течь большие токи. Обмотка должна иметь возможность выдерживать подобное напряжение.

У всех вариантов подключения есть минусы и плюсы, некоторые электрические приборы способны менять подключение проводами со звездообразного на треугольное.

Тонкое различие

Продолжая разговор о двигателях, нельзя игнорировать вопрос выбора схемы переключения. Дело в том, что, как правило, двигатель на его паспортной табличке имеет маркировку.

Сначала идут схематические знаки треугольника и звездообразного подключения, внимание, треугольник стоит первым.

Потом, 220/380 В- это представленное напряжение на треугольнике и звезде, значит, что подключение к треугольнику должно быть при наличии напряжения в 220 В.

Если оно равно 380, необходимо подключить двигатель проводами в звездообразное соединение. В этом случае фаза всегда на 1,73 меньше, независимо от линейного значения.

Вариант двигателя

В нем уже обозначены мощности в 360/660, это означает, что эти напряжения, для прямой мощности в 380, подключаются треугольной схемой, а звезда нужна для напряжения трех фаз 660 В.

При сильных нагрузках пользуются напряжением между фазными проводами, то в приборах освещения в 99% используют мощность между проводами фазой и нулем.

Редким случаем, применяются электрические краны и подобные приборы, где есть электромагнитное устройство или трансформатор с дополнительными проводами прямого напряжения в 220 В.

Упростим для непрофессионалов: фазное напряжение-это то что в розетке (между проводами фазой и нулем), прямое или линейное-в линии электропередач.

Линейное напряжение — Asutpp

В электрических цепях бывают разные типы напряжения. Линейное напряжение можно наблюдать в трехфазной сети, где оно возникает между двумя фазовыми проводами. В большинстве случаев его уровень достигает 380 Вольт.

Отличие линейного от фазного напряжения

Если представить трехфазную цепь, то четко понятно, что в ней есть определенное напряжение между фазными контактами и фазным и нулевым проводом. Это происходит из-за того, что в этой схеме используется четырёхпроводная трехфазная цепь. Главные её характеристики – напряжение и частота. Напряжение, возникающее в цепи между двумя фазными проводами – это линейное, а то, что появляется между фазным и нулевым – фазным.

4-проводная сеть

Примечательной особенностью линейного напряжения является то, что именно по нему рассчитываются токи и другие параметры трехфазной цепи. Кроме того, к такой схеме можно подключать не только стандартные трехфазные контакты, но и однофазные (это различные бытовые приборы, приемники). Номинальное равняется 380 вольт, при этом оно может изменяться в зависимости от скачков или других перемен в локальной сети.

Существует несколько вариантов такого соединения, скажем, система с нейтралью под заземлением является самой популярной.

Она характеризуется тем, что подключение к ней производится по особой схеме:

1. Однофазные отводы подключаются к фазным проводам;
2. Трехфазные – к трехфазным, соответственно.

Линейное напряжение имеет очень широкое использование благодаря своей безопасности и удобства разветвления сети. Электрические приборы подключаются только к одному- фазному проводу, опасность представляет он один. Расчет системы очень прост, в нем руководствуются стандартными формулами из физики. При этом, чтобы измерить этот параметр сети, достаточно воспользоваться простым мультиметром, для того, чтобы замерить характеристики фазового подключения потребуется несколько специальных устройств (датчики тока, вольтметры и прочие).

Некоторые особенности сети:

1. При разводке такой проводки не требуется использовать профессиональные приборы- все измерения проводятся отвертками с индикаторами;
2. При соединении проводников нет необходимости подключать нулевой провод, т. к. благодаря свободной нейтрали, риск поражения током крайне мал;
3. Электротехника использует такую схему подключения для различных электродвигателей и других устройств, требующих высокую мощность для работы. Дело в том, что используя этот тип напряжения есть возможность повысить КПД на треть, что является весьма полезным свойством, в особенности, для асинхронного двигателя;
4. Схема используется как для переменного тока, так и для постоянного;
5. Нужно помнить, что однофазное соединение можно подключить к трехфазной сети, но не наоборот;
6. Но, у такой цепи есть и определенные недостатки. В линейном соединении проводников очень сложно обнаружить повреждения. Это способствует повышенной пожарной опасности.

Соответственно, основная разница между фазовым и линейным напряжением заключается в разности подсоединяемых проводов обмоток.

Для контроля и выравнивания этого параметра часто используется специальный прибор — линейный стабилизатор напряжения. Он позволяет поддерживать показатель на определённом уровне, при этом нормализуя повышенное. Еще одно его определение – импульсный стабилизатор. Устройство может подключаться к розетке, контактам электрических приборов и т. д.

Расчет

Соединение

Линейное и фазное напряжение часто используется для запуска генератора. Рассмотрим, какие бывают соединения проводов на примере трехфазного генератора. Он состоит из первичных и вторичных обмоток. Их можно соединить звездой или треугольником.

Схема звезда и треугольник

Соединяя проводники в «треугольник» начало второй фазы соединяется с концом первой. Помимо этого, к каждому фазному проводнику подключаются линейные провода источника. Это выравнивает токи, исходя из чего, фазовое напряжение становится равным линейному. Аналогичная схема и для подключения трансформатора и двигателя.

Такое соединение также позволяет обеспечить нулевую электрическую движущую силу и постоянную частоту. Токи обмоток сдвигаются на 120 градусов, благодаря чему в общей схеме это соединение имеет вид трех отдельных токов, которые относительно друг друга сдвинуты на 2/3 периода. Это соотношение может изменяться в зависимости от типа подключаемого устройства и характеристик сети.

Формулы для расчета двигателей

Аналогично можно подсоединить трехфазный асинхронный двигатель, стабилизатор или усилитель в сеть 220 вольт «звездой». Эта схема подразумевает подключение начала обмоток к сети. Тогда от входа начнет двигаться ток с характеристиками сети. Контакты выхода (концы обмоток), соединятся с началом при помощи специальных перемычек. Таким образом, межфазное напряжение будет протекать через все активные контакты.

В изолированной сети используются различные пусковые конденсаторы для запуска системы. Аналогично соединяются клеммы на обмотках. Это подключение часто используется для понижающих трансформаторов и различных двигателей, предусмотренных для работы в однофазной сети.

Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

Расчет

Для того чтобы рассчитать линейное напряжение используется формула Киргофа:

_n  

∑ Ik = 0;, которая говорит о том, что в любом узле цепи сила тока равна нулю.

_k=1

 

И закон Ома:

I =   U / R . Зная эти законы можно без проблем рассчитать любую характеристику определенного контакта или сети.

При разветвлении системы может понадобиться вычислить напряжение между фазовым проводом и нейтральным:

I_L = I_F – эти параметры могут изменяться в зависимости от подключения. Отсюда следует, что линейные параметры равняются фазовым.

Но, в определенных ситуациях, необходимо рассчитать, чем равно соотношение напряжения между фазовым и линейным проводниками.

Для этого используется формула: Uл=Uф∙√3, где:

Uл –линейное, Uф – фазовое. Формула справедлива только если I_L = I_F.

При включении в сеть дополнительных отводов, нужно отдельно вычислять фазовое напряжение каждого из подключений. Тогда вместо Uф подставляются данные этого конкретного отвода.

При работе с промышленными установками может потребоваться расчет реактивной трехфазной мощности. Он производится по формуле:

Q = Qа + Qb + Qс

Аналогичный вид имеет формула активной:

P = Pа + Pb + Pс

энергетика — Почему напряжение питания 400В при отключенной нейтрали в трехфазном питании?

Напряжение, подаваемое на нагрузку, не переключается волшебным образом с 230 В на 400 В при удалении нейтрали. {-1}(\sqrt{3})$$ (см. тригонометрические тождества) Как вы можете см., амплитуда межфазного напряжения составляет $230\sqrt{3}$ (обратите внимание, что 230 В действует только в некоторых странах, но в других случаях применима та же логика) или 400 В. Это также можно проверить с помощью векторных диаграмм, которые используются ниже для иллюстрации связи.

Бывает, между фазами 400В. Ничто не мешает вам подключить нагрузку между фазами, а не между фазой и нейтралью. На самом деле это источник связи: если у вас есть трехфазная нагрузка, скажем, двигатель, вы можете соединить каждую обмотку между фазами или между одной фазой и нейтралью (вы можете даже сделать смесь, но во многих случаях это не рекомендуется). случаях, так как напряжения нагрузки будут несимметричными). Если нагрузка подключена между фазами И предполагается, что обмотки идентичны, если вы выполните математику, вы заметите, что через нейтраль не протекает ток, что объясняет, почему его иногда нет.

Конфигурация, в которой нагрузка подключается между фазами, называется треугольником из-за конфигурации обмоток на схеме (и формы векторной диаграммы).

Конфигурация, в которой нагрузка подключена между фазой и нейтралью, по тем же причинам называется звездой или звездой. Обратите внимание, что эта конфигурация может быть выполнена на стороне подачи, это пара обеих конфигураций, которая дает вам связь, например. ДЯ или ГГ. Вот примеры распространенных связей с их векторной диаграммой (на которой величина векторов представляет собой среднеквадратичное напряжение, а углы представляют собой разность фаз. Отсюда это стандартная векторная геометрия. Происхождение векторов не имеет значения.): (источник)

В двух словах, когда нейтраль не подключена между оборудованием и источником питания, нагрузки не могут быть подключены между фазой и нейтралью — они должны быть подключены между фазами, то есть 400В. Если нейтраль находится здесь, у вас есть выбор между 230 В для нагрузки или 400 В в зависимости от проводки. В последнем случае удаление нейтрали будет иметь незначительные последствия, поскольку в ней почти не протекает ток. В первом случае нагрузки будут отключены, так как цепь была разомкнута.

силовая электроника – разница между одиночной, двойной и трехфазной

спросил 9 лет, 10 месяцев назад

Изменено 5 лет, 8 месяцев назад

Просмотрено 84k раз

\$\начало группы\$

Если одна фаза 230 В, а 3 фазы 440 В, то как быть с 2 фазами? И почему это так?

• силовая электроника
• сеть
• трехфазная

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Вот что говорит википедия о двухфазном питании.

Двухфазная электроэнергия была многофазной в начале 20 века. система распределения электроэнергии переменного тока. Два контура использовались, с фазами напряжения, различающимися на 90 градусов. Обычно В цепях использовалось четыре провода, по два на каждую фазу. Реже три использовались провода, с общим проводом с жилой большего диаметра. Некоторые ранние двухфазные генераторы имели два полных ротора и возбуждения. сборки с обмотками, физически смещенными на 90 электрических градусов обеспечить двухфазное питание. Генераторы на Ниагарском водопаде установлены в 1895 году были крупнейшими генераторами в мире в то время и были двухфазные машины.

Преимущество двухфазного электричества заключалось в том, что оно позволяло простые самозапускающиеся электродвигатели. На заре электрики инженерии, было проще анализировать и проектировать двухфазные системы где фазы были полностью разделены. Не было до тех пор, пока изобретение метода симметричных составляющих в 1918 что многофазные энергосистемы имели удобный математический аппарат для описание несбалансированных случаев нагрузки. Вращающееся магнитное поле выпускается с двухфазной системой, позволяющей электродвигателям обеспечивать крутящий момент с нулевой скорости двигателя, что было невозможно при однофазный асинхронный двигатель (без дополнительных пусковых средств). индукция двигатели, предназначенные для двухфазной работы, используют одну и ту же обмотку Конфигурация однофазных двигателей с конденсаторным пуском.

Одна фаза и 3 фазы не связаны с 2 фазами, описанными выше. По сути, 3 фазы — это то, что сейчас производят электростанции, и в конечном итоге это распределяется как 3 однофазные в наши дома: —

Есть три линии напряжения, показанные красным цветом, которые разнесены на 120º по фазе. Это можно рассматривать как три однофазных напряжения (синий), и если вы выполнили тригонометрию, вы бы увидели, что длина красного цвета в sqrt (3) раза больше, чем длина синего, следовательно, если у вас есть фазное напряжение 230 В, линия напряжение будет 398В. Вот как напряжения выглядят во времени: —

Возвращаясь на несколько лет назад, когда в Великобритании было 240 В, линейное напряжение было 415 В, а иногда упоминалось линейное напряжение 440 В, поскольку они давали фазное напряжение 250 В.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

230 В – это фазное напряжение. 400 В (не 440) — это межфазное напряжение, потому что 230 * sqrt(3) = 400.

Для двухфазной системы, например. 100 В фаза-фаза будет sqrt (2) * 100 В, потому что фазы различаются углом 90 градусов, и вы можете рассчитать это по теореме Пифагора.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Напряжение измеряется относительно точки. Вы не можете сказать, сколько напряжения проходит через точку, вместо этого вы можете сказать, насколько больше напряжения в точке, чем в любой другой точке.

Здесь, в одной фазе, где к вам подключены нейтральный провод и фазный провод, если вы измерите напряжение между фазой и нейтралью, оно будет 230 В.
Но в случае трех фаз, где вы находитесь поставляется с тремя фазными проводами и одним нейтральным проводом, если вы измерите напряжение между фазой и нейтралью, оно все равно будет 230 В.