Sieťové a fázové napätie — rozdiel a pomer

V tomto krátkom článku, bez toho, aby sme šli do histórie sietí so striedavým prúdom, pochopíme vzťah medzi fázovým a sieťovým napätím. Budeme odpovedať na otázky, čo je fázové napätie a čo je sieťové napätie, ako spolu súvisia a prečo sú tieto vzťahy úplne rovnaké.

Nie je žiadnym tajomstvom, že dnes sa elektrina z výrobných elektrární dodáva spotrebiteľom cez vysokonapäťové elektrické vedenia s frekvenciou 50 Hz. V transformátorových rozvodniach je vysoké sínusové napätie znížené a distribuované spotrebiteľom pri 220 alebo 380 voltoch. Niekde je sieť jednofázová, niekde trojfázová, ale poďme na to.

RMS a špičkové napätie

V prvom rade si všimneme, že keď hovoria 220 alebo 380 voltov, myslia tým z matematického hľadiska efektívne hodnoty napätí - efektívne napätia... Čo to znamená?

To znamená, že v skutočnosti je amplitúda Um (maximum) sínusového napätia, fázy Umph alebo lineárneho Uml, vždy väčšia ako táto efektívna hodnota.Pre sínusové napätie je jeho amplitúda väčšia ako efektívna hodnota s odmocninou 2 krát, to znamená 1,414 krát.

Takže pre fázové napätie 220 voltov je amplitúda 310 voltov a pre sieťové napätie 380 voltov bude amplitúda 537 voltov. A ak vezmeme do úvahy, že napätie v sieti nie je nikdy stabilné, potom tieto hodnoty môžu byť nižšie alebo vyššie. Túto okolnosť treba vždy brať do úvahy napríklad pri výbere kondenzátorov pre trojfázový asynchrónny motor.

Napätie vo fáze

Vinutia generátora sú spojené a spojené s koncami X, Y a Z v jednom bode (v strede hviezdy), ktorý sa nazýva neutrálny alebo nulový bod generátora. Toto je štvorvodičový trojfázový obvod. Linkové vodiče L1, L2 a L3 sú pripojené na svorky cievok A, B a C a neutrálny vodič N je pripojený k neutrálnemu bodu.

Napätia medzi svorkou A a nulovým bodom, B a nulovým bodom, C a nulovým bodom, sa nazývajú fázové napätia, označujú sa Ua, Ub a Uc, ale keďže je sieť symetrická, môžete jednoducho napísať Uph — fázové napätie .

V trojfázových sieťach striedavého prúdu vo väčšine krajín je štandardné fázové napätie približne 220 voltov - napätie medzi fázovým vodičom a neutrálnym bodom, ktorý je zvyčajne uzemnený, a jeho potenciál sa považuje za nulový, a preto je nazývaný aj neutrálny bod.

Sieťové napätie trojfázovej siete

Napätia medzi svorkou A a svorkou B, medzi svorkou B a svorkou C, medzi svorkou C a svorkou A sa nazývajú sieťové napätia, to znamená, že sú to napätia medzi traťovými vodičmi trojfázovej siete. Sú označené ako Uab, Ubc, Uca alebo môžete jednoducho napísať Ul.

Štandardné sieťové napätie vo väčšine krajín je približne 380 voltov.V tomto prípade je ľahké vidieť, že 380 je 1,727-krát väčšie ako 220 a ak zanedbáme straty, je jasné, že toto je druhá odmocnina z 3, teda 1,732. Samozrejme, sieťové napätie neustále v jednom alebo druhom smere kolíše v závislosti od aktuálneho zaťaženia siete, ale vzťah medzi sieťovým a fázovým napätím je úplne rovnaký.

Odkiaľ pochádza koreň 3?

Metóda vektorových obrázkov sa často používa v elektrotechnike. sínusovo časovo premenné napätia a prúdy. 

Graf závislosti veľkosti premietania od času je sínusoida. A ak je amplitúda napätia dĺžkou vektora U, potom projekcia, ktorá sa mení s časom, je aktuálna hodnota napätia a sínusoida odráža dynamiku napätia.

Takže, ak teraz nakreslíme vektorový diagram trojfázových napätí, ukáže sa, že medzi vektormi troch fáz sú rovnaké uhly 120 ° a potom, ak sú dĺžky vektora efektívnymi hodnotami \u200b \u200fázových napätí Uph, potom na nájdenie sieťových napätí Ul je potrebné vypočítať ROZDIEL každého páru vektorov s dvoma fázovými napätiami. Napríklad Ua — Ub.

Po dokončení konštrukcie metódou rovnobežníka uvidíme, že vektor Ul = Ua + (-Ub) a ako výsledok Ul = 1,732Uf. Odtiaľ sa ukazuje, že ak sú štandardné fázové napätia 220 voltov, zodpovedajúce lineárne sa budú rovnať 380 voltom.