Linijska in fazna napetost — razlika in razmerje

V tem kratkem članku, ne da bi se spuščali v zgodovino omrežij izmeničnega toka, bomo razumeli razmerje med fazno in omrežno napetostjo. Odgovorili bomo na vprašanja, kaj je fazna in kaj omrežna napetost, kako sta med seboj povezani in zakaj sta ti razmerji popolnoma enaki.

Ni skrivnost, da se danes električna energija iz proizvodnih elektrarn do potrošnikov dostavlja preko visokonapetostnih daljnovodov s frekvenco 50 Hz. V transformatorskih postajah se visoka sinusna napetost zmanjša in porazdeli do porabnikov pri 220 ali 380 voltih. Nekje je omrežje enofazno, nekje trifazno, a poglejmo.

RMS in konična napetost

Najprej ugotavljamo, da ko rečejo 220 ali 380 voltov, mislijo na efektivne vrednosti napetosti, z matematičnega vidika - efektivne napetosti ... Kaj to pomeni?

To pomeni, da je dejansko amplituda Um (največja) sinusne napetosti, fazne Umph ali linearne Uml, vedno večja od te efektivne vrednosti.Pri sinusni napetosti je njena amplituda večja od efektivne vrednosti s korenom 2-krat, to je 1,414-krat.

Torej je za fazno napetost 220 voltov amplituda 310 voltov, za omrežno napetost 380 voltov pa bo amplituda 537 voltov. In če upoštevamo, da napetost v omrežju ni nikoli stabilna, potem so te vrednosti lahko nižje ali višje. To okoliščino je treba vedno upoštevati, na primer pri izbiri kondenzatorjev za trifazni asinhronski motor.

Fazna omrežna napetost

Navitja generatorja so povezana in povezana s konci X, Y in Z v eni točki (v središču zvezde), ki se imenuje nevtralna ali ničelna točka generatorja. To je štirižilno trifazno vezje. Linijski vodniki L1, L2 in L3 so priključeni na sponke tuljav A, B in C, nevtralni vodnik N pa na nevtralno točko.

Napetosti med sponko A in ničelno točko, B in ničelno točko, C in ničelno točko imenujemo fazne napetosti, označujemo jih z Ua, Ub in Uc, ker pa je omrežje simetrično, lahko preprosto zapišemo Uph — fazna napetost.

V omrežjih s trifaznim izmeničnim tokom v večini držav je standardna fazna napetost približno 220 voltov - napetost med faznim vodnikom in nevtralno točko, ki je običajno ozemljena, njen potencial pa je enak nič, zato je imenovana tudi nevtralna točka.

Linijska napetost trifaznega omrežja

Napetosti med sponko A in sponko B, med sponko B in sponko C, med sponko C in sponko A imenujemo omrežne napetosti, to je napetosti med linijskimi vodniki trifaznega omrežja. Označeni so kot Uab, Ubc, Uca ali preprosto napišete Ul.

Standardna omrežna napetost v večini držav je približno 380 voltov.V tem primeru je zlahka videti, da je 380 1,727-krat večje od 220 in, če zanemarimo izgube, je jasno, da je to kvadratni koren iz 3, to je 1,732. Seveda omrežna napetost ves čas v eno ali drugo smer niha glede na trenutno obremenitev omrežja, vendar je razmerje med omrežno in fazno napetostjo popolnoma enako.

Od kod izvira koren 3?

Metoda vektorske slike se pogosto uporablja v elektrotehniki. sinusno časovno spremenljive napetosti in tokovi. 

Graf odvisnosti velikosti projekcije od časa je sinusoida. In če je amplituda napetosti dolžina vektorja U, potem je projekcija, ki se spreminja s časom, trenutna vrednost napetosti, sinusoid pa odraža dinamiko napetosti.

Torej, če zdaj narišemo vektorski diagram trifaznih napetosti, se izkaže, da so med vektorji treh faz enaki koti 120 °, in če so dolžine vektorja efektivne vrednosti \u200b \u200od faznih napetosti Uph, nato pa je za iskanje linijskih napetosti Ul potrebno izračunati RAZLIKO vsakega para vektorjev z dvema faznima napetostima. Na primer Ua — Ub.

Po končani konstrukciji z metodo paralelograma bomo videli, da je vektor Ul = Ua + (-Ub) in posledično Ul = 1,732Uf. Od tu se izkaže, da če so standardne fazne napetosti 220 voltov, bodo ustrezne linearne napetosti enake 380 voltov.