Полная мощность трехфазной сети

Полная мощность трехфазной сети

А Вы знаете, что такое полная мощность трехфазной сети?

Мощность трехфазной сети

Что такое трехфазная электроэнергия?

Трехфазная электроэнергия является общим методом генерации, передачи и распределения электроэнергии переменного тока. Это тип многофазной системы и является наиболее распространенным методом, используемым электрическими сетями во всем мире для передачи мощности. Он также используется для питания больших двигателей и других тяжелых грузов.

Трехпроводная трехфазная схема обычно более экономична, чем эквивалентная двухпроводная однофазная схема на одном и том же напряжении на землю, потому что она использует меньше проводника для передачи заданного количества электроэнергии. Полифазные энергетические системы были независимо изобретены Галилеем Феррарисом, Михаилом Доливо-Добровольским, Йонасом Вэнстремом, Джоном Хопкинсоном и Никола Теслой в конце 1880-х годов.

Трехфазные линии электропередачи

Счетчик электроэнергии.
Счетчик электроэнергии.

Трехфазный трансформатор (Békéscsaba, Венгрия): слева расположены первичные провода, а справа — вторичные провода

В симметричной трехфазной системе питания каждый из трех проводников несет переменный ток с одинаковой частотой и амплитудой напряжения относительно общей ссылки, но с разностью фаз одной трети цикла между ними. Обычно эта ссылка обычно связана с землей и часто с токопроводящим проводником, называемым нейтральным. Из-за разности фаз напряжение на любом проводнике достигает своего пика на одну треть цикла после одного из других проводников и одной трети цикла перед оставшимся проводником. Эта фазовая задержка дает постоянную передачу мощности на сбалансированную линейную нагрузку. Это также позволяет создавать вращающееся магнитное поле в электродвигателе и генерировать другие фазовые устройства с использованием трансформаторов (например, двухфазную систему с использованием трансформатора Scott-T).

Описанные здесь симметричные трехфазные системы просто называются трехфазными системами, поскольку, хотя можно спроектировать и реализовать асимметричные трехфазные силовые системы (т. Е. С неравными напряжениями или фазовыми сдвигами), они практически не используются потому, что им не хватает важнейших преимуществ симметричных систем.

В трехфазной системе, подающей сбалансированную и линейную нагрузку, сумма мгновенных токов трех проводников равна нулю. Другими словами, ток в каждом проводнике равен по величине сумме токов в двух других, но с противоположным знаком. Обратный путь для тока в любом фазовом проводнике — это два других фазных проводника.

Преимущества

По сравнению с однофазным источником питания переменного тока, в котором используются два проводника (фаза и нейтраль), трехфазное питание без нейтрали и одинаковое напряжение и ток между фазой и землей на фазе могут передавать в три раза больше энергии, используя всего в 1,5 раза больше проводов (т. е. три вместо двух). Таким образом, отношение мощности к проводящему материалу удваивается. Соотношение мощности к проводящему материалу увеличивается до 3: 1 с необоснованной трехфазной и централизованной однофазной системой (или 2,25: 1, если оба используют заземления того же датчика, что и проводники).

Постоянные фазовые токи передачи энергии и отмены были бы теоретически возможны с любым числом (более одного) фаз, поддерживая соотношение материала к проводнику, которое в два раза больше, чем для однофазной мощности. Однако двухфазная мощность приводит к менее плавному (пульсирующему) крутящему моменту в генераторе или двигателе (что делает плавную передачу мощности проблемой), и более трех фаз усложняет инфраструктуру без необходимости.

Трехфазные системы могут также иметь четвертый провод, особенно в низковольтном распределении. Это нейтральный провод. Нейтраль позволяет обеспечить три отдельных однофазных источника питания при постоянном напряжении и обычно используется для подачи групп внутренних свойств, которые представляют собой однофазные нагрузки. Соединения расположены так, что, насколько это возможно в каждой группе, от каждой фазы отводится равная мощность. Кроме того, система распределения тока хорошо сбалансирована. Трансформаторы могут быть подключены таким образом, что у них есть четырехпроводная вторичная, но трехпроводная первичная, в то же время обеспечивая несбалансированные нагрузки и соответствующие нейтральные токи вторичной стороны.

Трехфазные поставки обладают свойствами, которые делают их очень желательными в системах распределения электроэнергии:

Фазовые токи имеют тенденцию компенсировать друг друга, суммируя до нуля в случае линейной сбалансированной нагрузки. Это позволяет уменьшить размер нейтрального проводника, поскольку он практически не течет. При сбалансированной нагрузке все фазные проводники имеют один и тот же ток и могут быть одинакового размера.
Постоянная передача мощности в линейную сбалансированную нагрузку, что помогает снизить вибрацию генератора и двигателя.
Трехфазные системы могут создавать вращающееся магнитное поле с заданным направлением и постоянной величиной, что упрощает проектирование электродвигателей, поскольку не требуется никакой пусковой цепи.

Большинство бытовых нагрузок однофазные. В североамериканских резиденциях трехфазная мощность может питаться многоквартирным жилым блоком, но домашние нагрузки связаны только как однофазные. В областях с более низкой плотностью для распределения может использоваться только одна фаза. Некоторые мощные бытовые приборы, такие как электрические плиты и сушилки для одежды, питаются от двухфазной системы на 240 вольт или от двух фаз трехфазной системы на 208 вольт.

Фазовая последовательность

Проводка для трех фаз обычно определяется цветовыми кодами, которые различаются по странам. Подключение фаз в правильном порядке требуется для обеспечения предполагаемого направления вращения трехфазных двигателей. Например, насосы и вентиляторы могут работать не в обратном порядке. Поддержание идентичности фаз требуется, если есть возможность одновременного подключения двух источников; прямая взаимосвязь между двумя разными фазами — это короткое замыкание.

Уникальность данного текста проверена

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*