Трифазна система змінного струму

 

17 листопада 2020р.

Предмет: Електротехніка.

Урок 21 : Трифазна система змінного струму.

Фаза - окреме коло трифазної системи (раніше також було введене поняття «фаза» - кут зміни синусоїдальної величини).

Електрично незв'язана система. Має місце в тому випадку, коли кожна котушка генератора є самостійним джерелом струму. Така система економічно невигідна, тому що вимагає наявності 6 проводів (рис1).

Рис.1 - Електричне незв'язана трифазна система.

Для зменшення кількості проводів необхідно певним чином з'єднувати обмотки генератора між собою.

Обмотки генератора можуть бути з’єднані “зіркою” і “трикутником”. Споживач струму також може бути з’єднаний “зіркою” і “трикутником”.

Розглянемо основні способи з'єднання.

З'єднання обмоток генератора “зіркою”. Розглянемо рис.2.

Рис.2. З'єднання обмоток генератора “зіркою”.

При з'єднанні обмоток трифазного генератора  «зіркою» кінці кожної з трьох обмоток  з'єднуються між собою, створюючи так звану нульову точку або нейтраль генератора, а початки обмоток підключаються до трьох проводів, що називаються "фазними". Нульові точки генератора і споживача будемо позначати, відповідно, “0” й “0′ ”. 

 Фазний провід - провід, що підводить електричну енергію від початку обмотки генератора до споживача. Фазні проводи позначаються L1, L2, L3 ("жовтий", "зелений", "червоний" кольори). Обмотки генератора позначаються великими літерами  А, В, С, споживача - маленькими літерами a, b та c. Кінці обмоток генератора позначаються, відповідно, літерами Х, Y, Z,  споживача - x, y, z.

Нульовий (або нейтральний) провід -  провід, що підключається до нульової точки генератора. Нульовий робочий провід позначається літерою N.

Нульовий провід може бути:

- незаземлений (колір «білий») – мережа з ізольованою нейтраллю (система ІT);

- заземлений (колір «чорний») – мережа з заземленою нейтраллю (система TN-C).

Це так звані чотирипровідні системи, в яких функції робочого і захисного провідника об'єднані (PEN - провідник). 

Може бути ще додатковий окремий захисний провідник (РЕ - провідник) - п'ятипровідна система (система TN-S).

Нульовий провідник може бути відсутній – трипровідні системи.

Фазна напруга - напруга між фазним та нульовим проводами. Фазні напруги позначаються літерами U_A , U_B , U_C, а в загальному випадку  - U_ф.

Лінійна напруга - напруга між фазними проводами. Позначається літерами  U_AB , U_BC , U_CA , а в загальному випадку буквою U_л. Порядок індексів вказує позитивний напрямок напруги у зовнішньому колі. Перестановка індексів в лінійних напругах буде означати поворот вектора відповідної напруги на кут 180^о . Як правило, на електростанціях обмотки генераторів з’єднують “зіркою“ з заземленою нейтраллю.

З'єднання обмоток трифазного генератора «трикутником». При з'єднанні обмоток генератора «трикутником» кінець першої обмотки ”Х” з'єднують із початком другої обмотки “В”, кінець другої обмотки “Y”- з початком третьої обмотки “С”, кінець третьої обмотки “Z” - з початком першої обмотки “А”. При цьому три обмотки створюють замкнуте коло - "трикутник" (рис.3).

Рис.3 - З'єднання обмоток генератора “трикутником”.

При цьому способі з'єднання обмоток фазні напруги дорівнюють лінійним напругам:                                                             U_Л=U_Ф.                                          

  Контрольні питання:                   

1.Яка небезпека буде відбуватися при неправильному вмиканні кінців і початків обмоток генератора “трикутником”?

2.Що треба робити, щоб виключити таку небезпеку?

  Відповіді відправляйте на електронну пошту: honor7valera@gmail.com