Linijski i fazni napon — razlika i omjer

U ovom kratkom članku, ne ulazeći u povijest mreža izmjenične struje, razumjet ćemo odnos između faznog i mrežnog napona. Odgovorit ćemo na pitanja što je fazni, a što linijski napon, kako su međusobno povezani i zašto su ti odnosi potpuno isti.

Nije tajna da se danas električna energija iz proizvodnih elektrana isporučuje potrošačima visokonaponskim dalekovodima frekvencije od 50 Hz. U trafostanicama se visoki sinusni napon smanjuje i distribuira do potrošača na 220 ili 380 volti. Negdje je mreža jednofazna, negdje trofazna, ali idemo shvatiti.

RMS i vršni napon

Prije svega, napominjemo da kada kažu 220 ili 380 volti, misle na efektivne vrijednosti napona, s matematičkog gledišta - efektivne vrijednosti napona... Što to znači?

To znači da je zapravo amplituda Um (maksimum) sinusoidnog napona, fazni Umph ili linearni Uml, uvijek veća od ove efektivne vrijednosti.Za sinusni napon njegova amplituda je veća od efektivne vrijednosti s korijenom 2 puta, odnosno 1,414 puta.

Dakle, za fazni napon od 220 volti, amplituda je 310 volti, a za linijski napon od 380 volti, amplituda će biti 537 volti. A ako uzmemo u obzir da napon u mreži nikada nije stabilan, tada te vrijednosti mogu biti niže ili više. Ova se okolnost uvijek mora uzeti u obzir, na primjer, pri odabiru kondenzatora za trofazni asinkroni motor.

Fazni linijski napon

Namoti generatora spojeni su i povezani s X, Y i Z krajevima u jednoj točki (u središtu zvijezde) koja se naziva neutralna ili nulta točka generatora. Ovo je četverožilni trofazni krug. Linijski vodiči L1, L2 i L3 spojeni su na stezaljke zavojnica A, B i C, a neutralni vodič N spojen je na neutralnu točku.

Naponi između stezaljke A i nul-točke, B i nul-točke, C i nul-točke, nazivaju se fazni naponi, označavaju se sa Ua, Ub i Uc, ali pošto je mreža simetrična, možete jednostavno pisati Uph — fazni napon .

U trofaznim mrežama izmjenične struje u većini zemalja standardni fazni napon je približno 220 volti - napon između faznog vodiča i neutralne točke, koja je obično uzemljena, a pretpostavlja se da je njezin potencijal jednak nuli, zbog čega se naziva se i neutralna točka.

Linijski napon trofazne mreže

Naponi između stezaljke A i stezaljke B, između stezaljke B i stezaljke C, između stezaljke C i stezaljke A nazivaju se linijski naponi, odnosno to su naponi između linijskih vodiča trofazne mreže. Označavaju se kao Uab, Ubc, Uca ili možete jednostavno napisati Ul.

Standardni mrežni napon u većini zemalja je približno 380 volti.U ovom slučaju lako je vidjeti da je 380 1,727 puta veće od 220 i, zanemarivši gubitke, jasno je da je to kvadratni korijen iz 3, odnosno 1,732. Naravno, mrežni napon cijelo vrijeme u jednom ili drugom smjeru varira ovisno o trenutnom opterećenju mreže, ali odnos između linijskih i faznih napona je potpuno isti.

Odakle korijen 3?

Metoda vektorske slike često se koristi u elektrotehnici. sinusno vremenski promjenjivi naponi i struje. 

Graf ovisnosti veličine projekcije o vremenu je sinusoida. A ako je amplituda napona duljina vektora U, tada je projekcija koja se mijenja s vremenom trenutna vrijednost napona, a sinusoida odražava dinamiku napona.

Dakle, ako sada nacrtamo vektorski dijagram trofaznih napona, ispada da postoje jednaki kutovi od 120 ° između vektora tri faze, a zatim ako su duljine vektora efektivne vrijednosti \u200b \u200od faznih napona Uph, tada je za pronalaženje linijskih napona Ul potrebno izračunati RAZLIKU svakog para vektora s dva fazna napona. Na primjer, Ua — Ub.

Završivši konstrukciju metodom paralelograma, vidjet ćemo da je vektor Ul = Ua + (-Ub) i kao rezultat Ul = 1,732Uf. Odavde se ispostavlja da ako su standardni fazni naponi 220 volti, odgovarajući linearni će biti jednaki 380 volti.