Tensiune de linie și fază — Diferență și raport
În acest scurt articol, fără a intra în istoria rețelelor de curent alternativ, vom înțelege relația dintre tensiunea de fază și de linie. Vom răspunde la întrebările despre ce este tensiunea de fază și ce este tensiunea de linie, cum sunt legate între ele și de ce aceste relații sunt exact aceleași.
Nu este un secret pentru nimeni faptul că astăzi electricitatea din centralele electrice este livrată consumatorilor prin linii electrice de înaltă tensiune cu o frecvență de 50 Hz. În stațiile de transformare, tensiunea sinusoidală mare este redusă și distribuită consumatorilor la 220 sau 380 volți. Undeva rețeaua este monofazată, undeva trifazată, dar să ne dăm seama.
RMS și tensiune de vârf
În primul rând, observăm că atunci când se spune 220 sau 380 volți, se referă la valorile efective ale tensiunilor, din punct de vedere matematic - tensiuni rms... Ce înseamnă?
Aceasta înseamnă că de fapt amplitudinea Um (maximum) a tensiunii sinusoidale, fază Umph sau Uml liniară, este întotdeauna mai mare decât această valoare efectivă.Pentru o tensiune sinusoidală, amplitudinea acesteia este mai mare decât valoarea efectivă cu rădăcina de 2 ori, adică de 1,414 ori.
Deci, pentru o tensiune de fază de 220 de volți, amplitudinea este de 310 de volți, iar pentru o tensiune de linie de 380 de volți, amplitudinea va fi de 537 de volți. Și dacă luăm în considerare faptul că tensiunea din rețea nu este niciodată stabilă, atunci aceste valori pot fi fie mai mici, fie mai mari. Această circumstanță trebuie întotdeauna luată în considerare, de exemplu, atunci când alegeți condensatori pentru un motor asincron trifazat.
Tensiunea liniei de fază
Înfășurările generatorului sunt conectate și conectate cu capetele X, Y și Z într-un punct (în centrul stelei) care se numește punctul neutru sau punctul zero al generatorului. Acesta este un circuit trifazat cu patru fire. Conductoarele de linie L1, L2 și L3 sunt conectate la bornele bobinelor A, B și C, iar conductorul neutru N este conectat la punctul neutru.
Tensiunile dintre borna A și punctul zero, B și punctul zero, C și punctul zero, se numesc tensiuni de fază, sunt notate cu Ua, Ub și Uc, dar deoarece rețeaua este simetrică, puteți scrie pur și simplu Uph - tensiune de fază .
În rețelele de curent alternativ trifazat din majoritatea țărilor, tensiunea standard de fază este de aproximativ 220 de volți - tensiunea dintre conductorul de fază și punctul neutru, care este de obicei împământat, iar potențialul său este considerat a fi zero, motiv pentru care este numit și punct neutru.
Tensiunea de linie a unei rețele trifazate
Tensiunile dintre borna A și borna B, între borna B și borna C, între borna C și borna A se numesc tensiuni de linie, adică sunt tensiunile dintre conductorii de linie ai unei rețele trifazate. Sunt etichetate ca Uab, Ubc, Uca sau pur și simplu puteți scrie Ul.
Tensiunea de rețea standard în majoritatea țărilor este de aproximativ 380 de volți.În acest caz, este ușor de observat că 380 este de 1,727 ori mai mare decât 220 și, neglijând pierderile, este clar că aceasta este rădăcina pătrată a lui 3, adică 1,732. Desigur, tensiunea rețelei tot timpul într-o direcție sau alta fluctuează în funcție de sarcina curentă a rețelei, dar relația dintre tensiunile de linie și de fază este exact aceeași.
De unde a venit rădăcina lui 3?
Metoda imaginii vectoriale este adesea folosită în inginerie electrică. tensiuni și curenți variabili în timp sinusoidal.
Graficul dependenței mărimii proiecției în timp este o sinusoidă. Și dacă amplitudinea tensiunii este lungimea vectorului U, atunci proiecția care se modifică în timp este valoarea curentă a tensiunii, iar sinusoida reflectă dinamica tensiunii.
Deci, dacă acum desenăm o diagramă vectorială a tensiunilor trifazate, se dovedește că există unghiuri egale de 120 ° între vectorii celor trei faze și atunci dacă lungimile vectorului sunt valorile efective \u200b \u200dintre tensiunile de fază Uph, apoi pentru a găsi tensiunile de linie Ul, este necesar să se calculeze DIFERENTA fiecărei perechi de vectori cu două tensiuni de fază. De exemplu, Ua — Ub.
După finalizarea construcției prin metoda paralelogramului, vom vedea că vectorul Ul = Ua + (-Ub) și ca rezultat Ul = 1,732Uf. De aici reiese că, dacă tensiunile de fază standard sunt de 220 de volți, cele liniare corespunzătoare vor fi egale cu 380 de volți.