แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคือ 220 V เฟสเดียวและ 380 V สามเฟสในสหพันธรัฐรัสเซีย 50 เฮิรตซ์ เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น ศัพท์แสงไฟฟ้าและสามัญสำนึก

ประการแรก เหตุใดแรงดันไฟจ่ายจึงเข้า เครือข่ายไฟฟ้า แปรผันไม่ถาวร? เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ผลิตแรงดันไฟฟ้าคงที่ จนกระทั่งมีคน (ฉลาด!) ตระหนักว่าการสร้างตัวแปรระหว่างการสร้างและแก้ไขที่จุดการบริโภคหากจำเป็นนั้นง่ายกว่าการสร้างค่าคงที่ระหว่างการสร้างและการคลอดบุตร ให้เป็นตัวแปรที่จุดการบริโภค

ประการที่สอง ทำไมต้อง 50 เฮิร์ต? ใช่ มันเพิ่งเกิดขึ้นกับชาวเยอรมันเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 มันไม่สมเหตุสมผลเลย ในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ บางประเทศ 60 Hz ()

ที่สาม, เหตุใดโครงข่ายสายส่ง (สายไฟ) จึงมีมาก ไฟฟ้าแรงสูง ? ถ้าคุณจำได้ ก็มีเหตุผลดังนี้: กำลังที่สูญเสียระหว่างการขนส่งเท่ากับ d(P)=I 2 *R และกำลังส่งทั้งหมดเท่ากับ P=I*U ส่วนแบ่งการสูญเสียจากกำลังทั้งหมดแสดงเป็น d(P)/P=I*R/U ส่วนแบ่งขั้นต่ำของการสูญเสียพลังงานทั้งหมดเช่น จะมีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด เครือข่ายสามเฟสที่ส่งพลังงานสูงมีคลาสแรงดันไฟฟ้าดังต่อไปนี้:

• ตั้งแต่ 1,000 kV ขึ้นไป (1150 kV, 1500 kV) - สูงพิเศษ
• 1,000 kV, 500 kV, 330 kV - สูงเป็นพิเศษ
• 220 kV, 110 kV - HV, ไฟฟ้าแรงสูง
• 35 kV - CH-1, แรงดันไฟแรกปานกลาง
• 20 kV, 10 kV, 6 kV, 1 kV - CH-2, แรงดันไฟฟ้าวินาทีปานกลาง
• 0.4 kV, 220 V, 110 V และต่ำกว่า - LV, แรงดันไฟฟ้าต่ำ

ประการที่สี่: การกำหนดเล็กน้อย B \u003d "Volt" (A \u003d "Ampere") ในวงจรคืออะไร แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ(ปัจจุบัน)? นี่คือ rms=efficient=rms=rms ค่าของแรงดันไฟฟ้า (กระแส) เช่น ค่าดังกล่าว แรงดันไฟฟ้าคงที่(กระแส) ซึ่งจะให้พลังงานความร้อนเท่ากันที่ความต้านทานใกล้เคียงกัน การระบุโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์ให้ค่านี้อย่างแน่นอน ค่าแอมพลิจูดสูงสุด (เช่น จากออสซิลโลสโคป) จะมีค่าสัมบูรณ์สูงกว่าค่าปัจจุบันเสมอ

ประการที่ห้า ทำไมแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายผู้บริโภคถึงลดลง?มีความรู้สึกที่นี่เช่นกัน ความเค้นที่ยอมรับได้ในทางปฏิบัติถูกกำหนดโดยวัสดุฉนวนที่มีอยู่และความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก แล้วไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง

เกิดอะไรขึ้น "แรงดันไฟฟ้า 3 เฟส 380V และแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว 220V"? มีความสนใจ. ในกรณีส่วนใหญ่ (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) การพูดอย่างเคร่งครัด เครือข่ายครัวเรือนสามเฟสในสหพันธรัฐรัสเซีย เข้าใจว่าเป็นเครือข่าย 220 / 380V (บางครั้งก็มี เครือข่ายในครัวเรือน 127/220 V และไฟอุตสาหกรรม 380/660 V!!!) การกำหนดไม่ถูกต้องแต่เกิดขึ้น: 380/220V; 220/127 V; 660/380V!!! ต่อไป เรากำลังพูดถึงเครือข่าย 220/380Volt ทั่วไปเพื่อทำงานร่วมกับส่วนที่เหลือ - จะดีกว่าสำหรับคุณที่จะเป็นช่างไฟฟ้า ดังนั้นสำหรับเครือข่ายดังกล่าว:

• เครือข่ายภายในบ้านของเรา (รัสเซียและ CIS ...) คือ 220/380V-50Hz ในยุโรป 230/400V-50Hz (240/420V-50Hz ในอิตาลีและสเปน) ในสหรัฐอเมริกา - ความถี่คือ 60Hz และ โดยทั่วไปการให้คะแนนจะแตกต่างกัน
• สายไฟจะมาหาคุณอย่างน้อย 4 เส้น: 3 เส้น ("เฟส") และ 1 เส้นที่เป็นกลาง (ไม่จำเป็นต้องมีศักยภาพเป็นศูนย์เลย !!!) - หากคุณมีสายไฟเชิงเส้นเพียง 3 เส้น ควรโทรหาวิศวกรไฟฟ้า
• 220V คือแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพระหว่าง "เฟส" = เส้นลวดใดๆ และค่าเป็นกลาง (แรงดันเฟส) ค่าเป็นกลางไม่ใช่ศูนย์!
• 380V เป็นค่าที่มีประสิทธิภาพระหว่างสอง "เฟส" = สายไฟ (แรงดันไฟฟ้าของสายไฟ)

โครงการ DPVA.info เตือน: หากคุณไม่มีความรู้เกี่ยวกับมาตรการความปลอดภัยเมื่อทำงานกับการติดตั้งระบบไฟฟ้า (ดู PUE) จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่เริ่มต้นด้วยตนเอง

• ความเป็นกลาง (ทุกชนิด) ไม่จำเป็นต้องมีศักยภาพเป็นศูนย์ คุณภาพของแรงดันไฟฟ้าในทางปฏิบัติไม่เป็นไปตามมาตรฐานใด ๆ แต่ควรเป็นไปตาม GOST 13109-97 "พลังงานไฟฟ้า ความเข้ากันได้ของวิธีการทางเทคนิค มาตรฐานคุณภาพ พลังงานไฟฟ้าในระบบจ่ายไฟ จุดประสงค์ทั่วไป“(ก็ไม่มีใครผิด...)
• เซอร์กิตเบรกเกอร์ (ความร้อนและไฟฟ้าลัดวงจร) จะป้องกันวงจรจากการโอเวอร์โหลดและไฟไหม้ ไม่ใช่คุณจากไฟฟ้าช็อต
• การต่อสายดินไม่จำเป็นต้องมีความต้านทานต่ำ (เช่น ช่วยป้องกันไฟฟ้าช็อต)
• คะแนนที่มีศักยภาพเป็นศูนย์สามารถมีแนวต้านได้มากอย่างไม่มีที่สิ้นสุด
• RCD ที่ติดตั้งในแผงจ่ายไฟไม่ได้ป้องกันใครก็ตามที่ได้รับไฟฟ้าช็อตจากวงจรแยกทางไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนจากแผงป้องกันนี้

วงจรสามเฟสเป็นกรณีพิเศษของระบบไฟฟ้าหลายเฟส ซึ่งเป็นชุดของวงจรไฟฟ้าที่ EMF ที่มีความถี่เดียวกันทำงาน โดยเลื่อนเฟสโดยสัมพันธ์กันด้วยมุมที่แน่นอน โปรดทราบว่าโดยปกติแล้ว EMF เหล่านี้ซึ่งโดยหลักแล้วในด้านวิศวกรรมกำลังจะเป็นแบบไซน์ซอยด์ อย่างไรก็ตาม ในระบบเครื่องกลไฟฟ้าสมัยใหม่ ซึ่งมีการใช้ตัวแปลงความถี่ในการควบคุมแอคชูเอเตอร์ โดยทั่วไประบบแรงดันไฟฟ้าจะไม่เป็นแบบไซนูซอยด์ แต่ละส่วนของระบบหลายเฟสซึ่งมีกระแสไฟฟ้าเท่ากันเรียกว่า เฟสเหล่านั้น. เฟส - นี่คือส่วนของวงจรที่เกี่ยวข้องกับขดลวดที่สอดคล้องกันของเครื่องกำเนิดหรือหม้อแปลงไฟฟ้าสายและโหลด

ดังนั้น แนวคิดของ "เฟส" จึงมีความหมายที่แตกต่างกันสองประการในวิศวกรรมไฟฟ้า:

• เฟสเป็นข้อโต้แย้งของปริมาณที่เปลี่ยนแปลงแบบไซน์
• เฟสเป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้าหลายเฟส

การพัฒนาระบบหลายเฟสได้รับการขับเคลื่อนในอดีต การวิจัยในพื้นที่นี้เกิดจากข้อกำหนดในการพัฒนาการผลิต และความสำเร็จในการพัฒนาระบบหลายเฟสได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการค้นพบทางฟิสิกส์ของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก

ข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญที่สุดสำหรับการพัฒนาระบบไฟฟ้าหลายเฟสคือการค้นพบปรากฏการณ์การหมุน สนามแม่เหล็ก(G. Ferraris และ N. Tesla, 1888) มอเตอร์ไฟฟ้าตัวแรกเป็นแบบสองเฟส แต่มีประสิทธิภาพต่ำ ระบบสามเฟสกลายเป็นระบบที่มีเหตุผลและมีแนวโน้มมากที่สุดซึ่งข้อดีหลัก ๆ ที่จะกล่าวถึงด้านล่าง การมีส่วนร่วมอย่างมากในการพัฒนาระบบสามเฟสนั้นเกิดขึ้นโดยวิศวกรไฟฟ้าชาวรัสเซีย M.O.

แหล่งที่มาของสาม แรงดันเฟสเป็น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสบนสเตเตอร์ที่วาง (ดูรูปที่ 1) ขดลวดสามเฟส. เฟสของการม้วนนี้ถูกจัดเรียงในลักษณะที่แกนแม่เหล็กของพวกมันถูกเลื่อนไปในอวกาศโดยสัมพันธ์กันด้วยเอล ยินดี. บนรูป 1 แต่ละเฟสสเตเตอร์จะแสดงตามอัตภาพเป็นรอบเดียว จุดเริ่มต้นของขดลวดมักจะแสดงด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ ตัวอักษร A, B, Cและส่วนท้ายเป็นตัวพิมพ์ใหญ่ x, y, z ตามลำดับ EMF ในขดลวดสเตเตอร์คงที่นั้นเกิดขึ้นเนื่องจากการข้ามการหมุนของพวกมันโดยสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสของขดลวดกระตุ้นของโรเตอร์หมุน (ในรูปที่ 1 โรเตอร์ถูกแสดงตามอัตภาพว่าเป็นแม่เหล็กถาวรซึ่งใช้ในทางปฏิบัติ ด้วยกำลังที่ค่อนข้างต่ำ) เมื่อโรเตอร์หมุนด้วยความเร็วสม่ำเสมอ การเปลี่ยน EMF ไซน์ซอยด์ที่มีความถี่และแอมพลิจูดเท่ากันเป็นระยะ ๆ จะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในขดลวดของเฟสสเตเตอร์ แต่จะแตกต่างกันเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่จากกันในเฟสโดย rad (ดูรูปที่ 2)

ปัจจุบันระบบสามเฟสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด บน กระแสไฟสามเฟสโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่และผู้บริโภคทั้งหมดทำงานซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อดีหลายประการของวงจรสามเฟสเหนือวงจรเฟสเดียวซึ่งสำคัญที่สุดคือ:

การส่งไฟฟ้าที่คุ้มค่าในระยะทางไกล

ความน่าเชื่อถือและประหยัดที่สุดที่ตอบสนองความต้องการของไดรฟ์ไฟฟ้าอุตสาหกรรมคือมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์กรงกระรอก

ความเป็นไปได้ในการได้รับสนามแม่เหล็กหมุนโดยใช้ขดลวดคงที่ซึ่งใช้การทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัสและอะซิงโครนัสตลอดจนอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ จำนวนหนึ่ง

ความสมดุลของระบบสามเฟสแบบสมมาตร

เพื่อพิจารณาสิ่งที่สำคัญที่สุด คุณสมบัติสมดุลระบบสามเฟส ซึ่งจะพิสูจน์ด้านล่างนี้ เราจะแนะนำแนวคิดเรื่องสมมาตรของระบบหลายเฟส

เรียกว่าระบบ EMF (แรงดัน กระแส ฯลฯ) สมมาตรถ้ามันประกอบด้วยเวกเตอร์ EMF แบบโมดูโลที่เท่ากัน (แรงดัน กระแส ฯลฯ) จะถูกเลื่อนไปในเฟสที่สัมพันธ์กันด้วยมุมเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แผนภาพเวกเตอร์สำหรับระบบ EMF แบบสมมาตรซึ่งสอดคล้องกับระบบไซนัสอยด์สามเฟสในรูปที่ 2 แสดงในรูป 3.

รูปที่ 3	รูปที่ 4

ในระบบอสมมาตร ระบบสองเฟสที่มีการเลื่อนเฟส 90 องศาเป็นที่สนใจในทางปฏิบัติมากที่สุด (ดูรูปที่ 4)

ระบบสามเฟสและเฟส m แบบสมมาตร (m>3) ทั้งหมด รวมถึงระบบสองเฟส สมดุลซึ่งหมายความว่าแม้ว่าในแต่ละเฟส พลังงานทันทีจะเต้นเป็นจังหวะ (ดูรูปที่ 5, a) การเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่งไม่เพียงแต่ค่าเท่านั้น แต่ใน กรณีทั่วไปและลงนาม กำลังไฟฟ้าชั่วขณะทั้งหมดของทุกเฟสจะยังคงที่ตลอดระยะเวลาของ EMF แบบไซน์ (ดูรูปที่ 5,b)

ความสมดุลมีความสำคัญในทางปฏิบัติสูงสุด หากกำลังไฟฟ้าทั้งหมดที่เกิดขึ้นเป็นจังหวะ แรงบิดแบบเป็นจังหวะก็จะกระทำต่อเพลาระหว่างกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ภาระทางกลที่แปรผันดังกล่าวจะส่งผลเสียต่อโรงไฟฟ้า ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลง ข้อควรพิจารณาเดียวกันนี้ใช้กับมอเตอร์โพลีเฟส

หากความสมมาตรเสีย (ไม่ได้คำนึงถึงระบบเทสลาสองเฟสเนื่องจากความจำเพาะของมัน) แสดงว่าสมดุลก็เสียหายเช่นกัน ดังนั้นในภาคพลังงานพวกเขาจึงตรวจสอบอย่างเคร่งครัดว่าภาระของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังคงสมมาตร

แผนภาพการเชื่อมต่อสำหรับระบบสามเฟส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟส (หม้อแปลง) มีขดลวดเอาท์พุตสามตัวซึ่งมีจำนวนรอบเท่ากัน แต่การพัฒนา EMF จะเปลี่ยนเฟสเป็น 120 ° อาจเป็นไปได้ที่จะใช้ระบบที่เฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่เชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าระหว่างกัน นี้เรียกว่า ระบบตัดการเชื่อมต่อในกรณีนี้แต่ละเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องรับด้วยสายไฟสองเส้นนั่นคือ จะมีสายหกเส้นซึ่งไม่ประหยัด ทั้งนี้ระบบดังกล่าวยังไม่ได้รับ ประยุกต์กว้างในการปฏิบัติ

เพื่อลดจำนวนสายไฟในสาย เฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าระหว่างกัน การเชื่อมต่อมีสองประเภท: เข้าสู่ดวงดาวและ เป็นรูปสามเหลี่ยมในทางกลับกันเมื่อเชื่อมต่อกับดาวแล้วระบบก็สามารถเป็นได้ สาม-และ สี่สาย

การเชื่อมต่อแบบดาว

บนรูป รูปที่ 6 แสดงระบบสามเฟสเมื่อเชื่อมต่อเฟสของเครื่องกำเนิดและโหลดเข้ากับดาว ในที่นี้สาย AA', BB' และ CC' เป็นสายไฟเส้น

เชิงเส้นเรียกว่าลวดเชื่อมจุดเริ่มต้นของเฟสขดลวดของเครื่องกำเนิดและเครื่องรับ จุดที่ปลายของเฟสเชื่อมต่อกับโหนดทั่วไปเรียกว่า เป็นกลาง(ในรูปที่ 6, N และ N' คือจุดที่เป็นกลางของเครื่องกำเนิดและโหลด ตามลำดับ)

เรียกว่าลวดเชื่อมต่อจุดที่เป็นกลางของเครื่องกำเนิดและตัวรับ เป็นกลาง(แสดงเป็นเส้นประในรูปที่ 6) ระบบสามเฟสเมื่อเชื่อมต่อกับดาวฤกษ์โดยไม่มีสายกลางเรียกว่า สามสาย,ด้วยลวดที่เป็นกลาง สี่สาย

ปริมาณทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเฟสจะถูกเรียก ตัวแปรเฟสไปที่บรรทัด เชิงเส้นดังที่เห็นได้จากแผนภาพในรูป 6 เมื่อเชื่อมต่อกับดาว เส้นกระแสและเท่ากับกระแสเฟสที่สอดคล้องกัน หากมีสายนิวทรัล แสดงว่ากระแสไฟในสายนิวทรัล . หากระบบกระแสเฟสมีความสมมาตร ดังนั้น . ดังนั้นหากรับประกันความสมมาตรของกระแสแล้วก็ไม่จำเป็นต้องใช้ลวดที่เป็นกลาง ดังที่แสดงด้านล่าง เส้นลวดที่เป็นกลางจะรักษาความสมมาตรของแรงดันไฟฟ้าบนโหลดเมื่อตัวโหลดไม่สมดุล

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิดอยู่ตรงข้ามกับทิศทางของ EMF แรงดันไฟฟ้าเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ดูรูปที่ 6) ทำหน้าที่จาก จุด A, Bและ C ถึงจุดที่เป็นกลาง N; - แรงดันไฟฟ้าโหลดเฟส

แรงดันไฟฟ้าสายทำหน้าที่ระหว่างตัวนำสาย ตามกฎข้อที่สองของ Kirchhoff สำหรับแรงดันไฟฟ้าในสายเราสามารถเขียนได้

;

(1)

;

(2)

โดยปกติจะนำมาพิจารณาในการคำนวณ . แล้วสำหรับกรณีนี้ ลำดับเฟสโดยตรง, (ที่ ลำดับเฟสย้อนกลับเฟสจะเปลี่ยน y และเปลี่ยนสถานที่) ด้วยเหตุนี้ บนพื้นฐานของความสัมพันธ์ (1) ... (3) จึงสามารถกำหนดเชิงซ้อนของความเค้นเชิงเส้นได้ อย่างไรก็ตาม ด้วยความสมมาตรของความเครียด ปริมาณเหล่านี้จึงหาได้ง่ายโดยตรงจากแผนภาพเวกเตอร์ในรูป 7. การกำหนดแกนที่แท้จริงของระบบพิกัดตามเวกเตอร์ (เฟสเริ่มต้นเท่ากับศูนย์) เรานับการเปลี่ยนเฟสของแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นตามแกนนี้และโมดูลของพวกมันจะถูกกำหนดตาม (4) ดังนั้นสำหรับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นที่เราได้รับ: ; .

การเชื่อมต่อแบบสามเหลี่ยม

เนื่องจากส่วนสำคัญของเครื่องรับที่รวมอยู่ในวงจรสามเฟสนั้นไม่สมดุลจึงเป็นสิ่งสำคัญมากในทางปฏิบัติเช่นในวงจรที่มีอุปกรณ์ให้แสงสว่างเพื่อให้แน่ใจว่าโหมดการทำงานของแต่ละเฟสมีความเป็นอิสระ นอกจากวงจรสี่สายแล้ววงจรสามสายยังมีคุณสมบัติคล้ายกันเมื่อเชื่อมต่อเฟสของเครื่องรับเป็นรูปสามเหลี่ยม แต่เฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเชื่อมต่อเป็นรูปสามเหลี่ยมได้ (ดูรูปที่ 8)

สำหรับระบบ EMF แบบสมมาตร เรามี

.

ดังนั้นในกรณีที่ไม่มีโหลดในเฟสเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในวงจรในรูป 8 กระแสจะเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม หากคุณสลับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเฟสใดๆ กระแสจะไหลในรูปสามเหลี่ยม ไฟฟ้าลัดวงจร. ดังนั้นสำหรับรูปสามเหลี่ยมจำเป็นต้องสังเกตลำดับการเชื่อมต่อเฟสอย่างเคร่งครัด: จุดเริ่มต้นของเฟสหนึ่งเชื่อมต่อกับจุดสิ้นสุดของอีกเฟสหนึ่ง

แผนภาพการเชื่อมต่อของเฟสเครื่องกำเนิดและตัวรับสัญญาณในรูปสามเหลี่ยมแสดงไว้ในรูปที่ 1 9.

เห็นได้ชัดว่าเมื่อเชื่อมต่อกับรูปสามเหลี่ยม แรงดันไฟฟ้าของเส้นจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าเฟสที่สอดคล้องกัน ตามกฎข้อแรกของ Kirchhoff ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสเชิงเส้นและเฟสของเครื่องรับถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์

ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถแสดงกระแสเชิงเส้นผ่านกระแสเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้

บนรูป ในรูป 10 แสดงแผนภาพเวกเตอร์ของระบบสมมาตรของกระแสเชิงเส้นและเฟส การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่ามีความสมมาตรของกระแสน้ำ

โดยสรุป เราสังเกตว่านอกเหนือจากการพิจารณาการเชื่อมต่อแบบดาว-ดาวและสามเหลี่ยม-เดลต้าแล้ว แผนภาพดาว-สามเหลี่ยมและสามเหลี่ยม-ดาวยังถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติอีกด้วย

วรรณกรรม

1. พื้นฐานทฤษฎีวงจร: Proc. สำหรับมหาวิทยาลัย /G.V.Zeveke, P.A.Ionkin, A.V.Netushil, S.V.Strakhov –ฉบับที่ 5, แก้ไขใหม่ -ม.: Energoatomizdat, 1989. -528ส.
2. เบสโซนอฟ แอล.เอ. พื้นฐานทางทฤษฎีวิศวกรรมไฟฟ้า: วงจรไฟฟ้า. โปรค สำหรับนักศึกษาสาขาวิชาเฉพาะด้านไฟฟ้า พลังงาน และเครื่องมือของมหาวิทยาลัย –ฉบับที่ 7 แก้ไขใหม่ และเพิ่มเติม –ม.: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2521 -528

ควบคุมคำถามและงาน

การเชื่อมต่อสามเฟสทำให้สามารถเปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังเพิ่มขึ้นรวมถึงความสามารถในการทำงานกับพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับประเภทของการรวมโหลดในวงจรไฟฟ้า ในการทำงานใน เครือข่ายสามเฟสจำเป็นต้องเข้าใจความสัมพันธ์ขององค์ประกอบต่างๆ

องค์ประกอบของเครือข่ายสามเฟส

องค์ประกอบหลักของเครือข่ายสามเฟสคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, สายส่งไฟฟ้า, โหลด (ผู้บริโภค) เพื่อพิจารณาคำถามว่าแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นและเฟสในวงจรคืออะไร ให้นิยามว่าเฟสคืออะไร

เฟสคือวงจรไฟฟ้าในระบบวงจรไฟฟ้าหลายเฟส จุดเริ่มต้นของเฟสคือที่หนีบหรือจุดสิ้นสุดของตัวนำไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไป ผู้เชี่ยวชาญมีความแตกต่างกันในจำนวนขั้นตอนเสมอ วงจรไฟฟ้า: เฟสเดียว สองเฟส สามเฟส และหลายเฟส

การเชื่อมต่อวัตถุสามเฟสที่ใช้กันมากที่สุดซึ่งมีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือทั้งวงจรหลายเฟสและวงจรเฟสเดียว ความแตกต่างมีดังนี้:

• ต้นทุนการขนส่งพลังงานไฟฟ้าที่ลดลง
• ความสามารถในการสร้าง EMF สำหรับงาน มอเตอร์เหนี่ยวนำ- นี่คือการทำงานของลิฟต์ในอาคารหลายชั้น อุปกรณ์ในสำนักงานและในการผลิต
• การเชื่อมต่อประเภทนี้ทำให้สามารถใช้แรงดันไฟฟ้าทั้งเชิงเส้นและเฟสพร้อมกันได้

แรงดันไฟฟ้าเฟสและสายคืออะไร?

แรงดันไฟฟ้าเฟสและสายในวงจรสามเฟสมีความสำคัญต่อการจัดการในแผงไฟฟ้ากำลังตลอดจนการทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้พลังงาน 380 โวลต์ ได้แก่:

1. แรงดันเฟสคืออะไร? นี่คือแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดระหว่างจุดเริ่มต้นของเฟสและจุดสิ้นสุด ในทางปฏิบัติจะถูกกำหนดระหว่างเส้นลวดที่เป็นกลางและเฟส
2. แรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นคือเมื่อมีการวัดค่าระหว่างสองเฟส ระหว่างขั้วของเฟสที่ต่างกัน

ในทางปฏิบัติ แรงดันไฟฟ้าเฟสแตกต่างจากแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น 60% กล่าวอีกนัยหนึ่ง พารามิเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นนั้นมากกว่าแรงดันไฟฟ้าเฟส 1.73 เท่า วงจรสามเฟสสามารถมีแรงดันไฟฟ้าสาย 380 โวลต์ซึ่งทำให้สามารถรับแรงดันไฟฟ้าเฟส 220 โวลต์ได้

อะไรคือความแตกต่าง?

สำหรับสังคม แนวคิดของ "แรงดันไฟฟ้าแบบเฟสต่อเฟส" พบได้ในอาคารอพาร์ตเมนต์หลายชั้นและอาคารสูง โดยที่ชั้นหนึ่งมีไว้สำหรับพื้นที่สำนักงาน เช่นเดียวกับใน ห้างสรรพสินค้าเมื่อวัตถุอาคารเชื่อมต่อกันด้วยหลาย ๆ อัน สายไฟเครือข่ายสามเฟสซึ่งให้แรงดันไฟฟ้า 380 โวลต์ การเชื่อมต่อประเภทนี้ที่บ้านช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของมอเตอร์ลิฟต์แบบอะซิงโครนัส การทำงานของบันไดเลื่อน และอุปกรณ์ทำความเย็นทางอุตสาหกรรม

ในทางปฏิบัติการเดินสายไฟ วงจรสามเฟสค่อนข้างง่ายเนื่องจากเฟสและศูนย์ไปที่อพาร์ทเมนต์และทั้งสามเฟส + สายกลางไปที่พื้นที่สำนักงาน

ความยากลำบาก วงจรเชิงเส้นการเชื่อมต่ออยู่ในความยากลำบากในการพิจารณาระหว่างการติดตั้งตัวนำซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ขัดข้องได้ โครงการนี้มีความแตกต่างกันเป็นหลักระหว่างการเชื่อมต่อเฟสและเชิงเส้น การเชื่อมต่อของขดลวดโหลดและแหล่งจ่ายไฟ

แผนภาพการเดินสายไฟ

มีสองรูปแบบในการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เข้ากับเครือข่าย:

• "สามเหลี่ยม";
• "ดาว".

เมื่อทำการเชื่อมต่อแบบสตาร์ จุดเริ่มต้นของขดลวดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเชื่อมต่อที่จุดหนึ่ง มันไม่อนุญาตให้มีพลังงานมากขึ้น การเชื่อมต่อตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม" คือเมื่อขดลวดเชื่อมต่อเป็นอนุกรม กล่าวคือ จุดเริ่มต้นของขดลวดของเฟสหนึ่งเชื่อมต่อกับจุดสิ้นสุดของขดลวดของอีกเฟสหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นสามเท่า

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับแผนภาพการเชื่อมต่อ ผู้เชี่ยวชาญจะให้คำนิยามว่าเฟสและกระแสเชิงเส้นคืออะไร:

• กระแสเชิงเส้น - นี่คือกระแสที่ไหลในการเชื่อมต่อใต้น้ำของแหล่งพลังงานไฟฟ้าและเครื่องรับ (โหลด)

• กระแสเฟสคือกระแสที่ไหลในแต่ละขดลวดของแหล่งพลังงานไฟฟ้าหรือในขดลวดโหลด

กระแสเชิงเส้นและเฟสมีความสำคัญเมื่อมีโหลดที่ไม่สมดุลบนแหล่งกำเนิด (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ซึ่งมักพบในกระบวนการเชื่อมต่อวัตถุเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ พารามิเตอร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเส้นคือแรงดันและกระแสเชิงเส้น และพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับเฟสคือพารามิเตอร์ของปริมาณเฟส

จากการเชื่อมต่อแบบดาวจะเห็นได้ว่ากระแสเชิงเส้นมีพารามิเตอร์เหมือนกับเฟส เมื่อระบบมีความสมมาตร ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ลวดที่เป็นกลาง ในทางปฏิบัติ ระบบจะรักษาความสมมาตรของแหล่งกำเนิดเมื่อโหลดไม่สมดุล

เนื่องจากความไม่สมดุลของโหลดที่เชื่อมต่อ (และในทางปฏิบัติสิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมีการรวมอุปกรณ์ให้แสงสว่างไว้ในวงจร) จึงจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานอิสระของทั้งสามเฟสของวงจรซึ่งสามารถทำได้ในสามสาย เส้นเมื่อเฟสตัวรับเชื่อมต่อเป็นรูปสามเหลี่ยม

สำคัญ! ผู้เชี่ยวชาญให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงพารามิเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าเฟสจะเปลี่ยนไป เมื่อทราบค่าของแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสต่อเฟส คุณสามารถกำหนดค่าของแรงดันไฟฟ้าเฟสได้อย่างง่ายดาย

วิธีการคำนวณแรงดันไฟฟ้าของสาย?

เมื่อมีการใช้ระบบที่กว้างขวางสำหรับการจัดหาวัตถุด้วยไฟฟ้าบางครั้งจำเป็นต้องคำนวณแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายไฟทั้งสอง "ศูนย์" และ "เฟส": IF = IL ซึ่งระบุความเท่าเทียมกันของเฟสและพารามิเตอร์เชิงเส้น อัตราส่วนระหว่างสายเฟสและสายเชิงเส้นสามารถพบได้โดยใช้สูตร:

การค้นหาองค์ประกอบของอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าและการประเมินระบบจ่ายไฟโดยผู้เชี่ยวชาญจะดำเนินการตามพารามิเตอร์เชิงเส้นเมื่อทราบค่าแล้ว ในระบบจ่ายไฟสี่สายจะมีการทำเครื่องหมาย 380/220 โวลต์

บทสรุป

ด้วยการใช้ความสามารถของวงจรสามเฟส (วงจรสี่สาย) คุณสามารถเชื่อมต่อได้หลายวิธีซึ่งทำให้สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง ผู้เชี่ยวชาญพิจารณาว่าแรงดันไฟฟ้าสามเฟสสำหรับการเชื่อมต่อเป็นตัวเลือกที่เป็นสากลเนื่องจากทำให้สามารถเชื่อมต่อโหลดไฟฟ้าสูง, ที่พักอาศัย, อาคารสำนักงานได้

ใน อาคารอพาร์ตเมนต์ผู้บริโภคหลักคือเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ออกแบบมาสำหรับเครือข่าย 220 V ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องกระจายโหลดระหว่างเฟสของวงจรอย่างสม่ำเสมอซึ่งทำได้โดยการรวมอพาร์ทเมนท์ในเครือข่ายตามหลักการหมากรุก การกระจายโหลดของบ้านส่วนตัวนั้นแตกต่างกันไปโดยจะดำเนินการตามขนาดของโหลดในแต่ละเฟสของอุปกรณ์ในบ้านทั้งหมดกระแสในตัวนำที่ไหลผ่านในช่วงเวลาของการเปิดอุปกรณ์สูงสุด