Kontakt-bak.ru

Контракт Бак ЛТД
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фаза тока это

Измерение цепи «фаза-нуль» и напряжения прикосновения

Одним из требований электробезопасности является надежная работа защитных устройств от токов короткого замыкания. Для правильного выбора и контроля аппаратов защиты от токов короткого замыкания (в дальнейшем ток к.з.) (автоматических выключателей, плавких предохранителей) необходимо знать ток к.з. в контролируемой цепи.

В соответствии с 1.8.36 ПУЭ ток к.з. определяют одним из способов:

  • непосредственным измерением тока к.з. на корпус или нулевой провод с помощью специальных приборов;
  • измерением полного сопротивления цепи фаза-нуль с последующим вычислением тока однофазного к.з.

Для этих целей выпускаются приборы для измерения тока к.з. и (или) сопротивления цепи фаза-нуль при коротком замыкании.

Наиболее важными свойствами, которыми должны обладать данные приборы – это измерение реального тока короткого замыкания, т.е. во время измерения в цепи фаза-нуль должен протекать ток, каким он будет во время реального короткого замыкания, или, по крайней мере, величина его во время измерения должна быть максимально приближена к реальному току к.з

В электроустановках до 1000 В с заземлением нейтрали безопасность обслуживания электрооборудования при пробое на корпус обеспечивается отключением поврежденного участка с минимальным временем.

При замыкании фазного провода на соединенный с нейтралью трансформатора (или генератора) нулевой провод или корпус оборудования образуется контур, состоящий из фазы трансформатора и цепи фазного и нулевого проводников. Этот контур принято называть петлей «фаза-нуль»

Проверка надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем. Определяется ток короткого замыкания на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной.

Для измерения параметров в цепях «фаза-нуль» выпускается и реализуется ряд приборов:

Использование измерителя позволяет не только правильно выбрать средства отключения силовой сети в случае возникновения в ней короткого замыкания, но и определить в воздушной линии участки с повышенным сопротивлением, характеризующиеся потерями электроэнергии.

Срабатывание аппаратов защиты сети при проведении измерений прибором свидетельствует о том, что аппараты защиты выбраны правильно. Если при срабатывании аппаратов защиты измеритель не успевает зафиксировать результаты измерения, необходимо, соблюдая требования электробезопасности, произвести подключение измерителя перед аппаратом защиты и повторно провести измерения.

Многие приборы кроме измерения тока короткого замыкания измеряет напряжения прикосновения в цепи фаза-нуль в сетях переменного тока 380/220 В с глухозаземленной нейтралью.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками при одновременном прикосновении к ним человека.

Первой причиной для измерения напряжения прикосновения является необходимость оценить безопасность персонала и защиту оборудования от высокого напряжения.

Измерение напряжения прикосновения является альтернативным способом определения безопасности. Он рекомендуется в следующих случаях:

1. Когда невозможно физически или по экономическим соображениям отключать заземление для того, чтобы произвести измерение.

2. Когда можно ожидать пробоев на землю рядом с проверяемым заземлением или рядом с оборудованием, которое подключено к проверяемому заземлению.

3. Когда “след” оборудования сравним с размером заземления, которое подлежит проверке. (“След” – контур той части оборудования, которая соприкасается с землей.)

Напряжение прикосновения измеряют в животноводческих помещениях с электрообогреваемыми полами и устройствами для выравнивания потенциала. Согласно ПУЭ, ПТЭ и ПТБ устройствами для выравнивания потенциала снабжают установки с большими токами замыкания на землю, а также помещения, имеющие протяженное металлическое и другое токопроводящее технологическое оборудование, на котором из-за пробоя изоляции электроустановок может появиться потенциал. Допускается эксплуатировать животноводческие помещения с протяженным металлическим технологическим оборудованием без устройства выравнивания потенциала при условии, что это оборудование будет изолировано от корпусов электроустановок (помещения ферм, в которых механизированы только процессы доения и поения) или снабжено быстродействующими защитно-отключающими устройствами.

Спецпредложения

  • АКИП-4115/1А — Распродажа осциллографов АКИП-4115/1А по 21500 рублей.

  • МИКО-2.3 — Микромилликилоомметр самый маленький и самый легкий в мире, полностью автоматический! Диапазон 0,1 мкОм ÷300 кОм, выходной ток до 1000А.

  • Новая разработка — микроомметр МИКО-21 с диапазоном измерений 0,1 мкОм — 2 Ом с нормируемым током до 200А

Популярные позиции

Многофункциональные измерители MPI-525 , MI-3102H BT
Миллиомметры для трансформаторов МИКО-7, ПТФ-1, ВИТОК
Микроомметры МИКО-1, МКИ-100, МКИ-200, ИКС-5, CA 6250
Измеритель сопротивления ИС-20
Измерители параметров электроустановок MI 3102H SE, MI 3102H BT
Мультиметры APPA, мультиметры DT
Пирометры инфракрасные DT, Кельвин, АКИП
Осциллографы цифровые ADS
Мегаомметры ЭС0202/2 Г
Указатель повреждения кабеля УПК-04М

Почему 3 фазы, а не 1 фаза?

Почему для передачи энергии используются три линии с тремя разными фазами? Почему бы не три линии все в одной фазе? Связано ли это с генераторами, используемыми для выработки энергии, или есть меньшие потери, когда фазы всех трех линий различны?

Почему бы не три линии все в одной фазе?

  1. Потому что тогда пути возврата нет.
  2. Потому что у одной фазы нет «вращения». Трехфазный позволяет очень просто создать вращающийся двигатель с чередованием фаз, определяющим направление вращения. Поменяйте местами две фазы, и направление изменится.

Есть ли меньшие потери, когда фазы всех трех линий различны?

  1. Для трехфазного распределения мощности требуется меньше меди или алюминия для передачи одинакового количества энергии по сравнению с однофазной мощностью.
  2. Размер трехфазного двигателя меньше, чем у однофазного двигателя того же номинала.
  3. Трехфазные двигатели запускаются самостоятельно, поскольку они могут создавать вращающееся магнитное поле. Для однофазного двигателя требуется специальная пусковая обмотка, поскольку он создает только пульсирующее магнитное поле.
  4. В однофазных двигателях мощность, передаваемая в двигателях, является функцией мгновенной мощности, которая постоянно изменяется. В трехфазном режиме мгновенная мощность постоянна.
  5. Однофазные двигатели более подвержены вибрации. Однако в трехфазных двигателях передаваемая мощность является равномерной на протяжении всего цикла, и, следовательно, вибрации значительно снижаются.
  6. Трехфазные двигатели имеют лучшее регулирование коэффициента мощности.
  7. Три фазы обеспечивают эффективное выпрямление постоянного тока с низкой пульсацией.

Рисунок 1. Результирующий постоянный ток от трехфазного выпрямителя.

  1. Генераторы также получают выгоду, представляя постоянную механическую нагрузку в течение всего оборота, тем самым максимизируя мощность, а также сводя к минимуму вибрацию.

Хороший ответ от @Transistor. Чтобы добавить немного больше: —

Три фазы по своей природе сбалансированы по току и напряжению с точки зрения того, что они создают помехи. В любой момент времени (и разумно сбалансированная нагрузка) магнитная эмиссия мала, потому что все магнитные поля сводятся на нет из-за уравновешенных токов.

Баланс чистого напряжения в ближней дальней зоне имеет важное значение для снижения уровня электромагнитных помех. Это не относится к одной фазе и возвратному проводу, потому что поле чистого переменного напряжения, видимое в ближнем дальнем поле, составляет половину поля переменного тока на клемме под напряжением. Это может генерировать EMI.

Ясно, что вы можете привести аргумент, чтобы сказать, что в несбалансированных условиях будет иметь место чистое магнитное поле, но, чтобы противостоять этому, на большой линии электропередачи большой мощности, дисбаланс обычно будет всего несколько процентов максимум:

Таким образом, для сбалансированной нагрузки 30 А (на фазу) из-за баланса в 120 градусов чистая сумма трех отдельных векторов тока равна нулю.

Еще одним преимуществом является то, что при преобразовании в постоянный ток 3-фазная линия создает намного более низкое пульсирующее напряжение из-за того, что всегда есть два проводящих диода:

Я сфокусирую свой ответ на одной передаче, не объясняя, почему в целом 3-я фаза полезна, потому что другие ответы сделали это.

Передача власти — это компромисс. Компромисс между эффективностью передачи и простотой преобразования. Наиболее эффективным способом передачи электроэнергии является постоянный ток. Вот почему большинство сверхдлинных линий — это HVDC (постоянный ток высокого напряжения). Однако DC является худшим для преобразования его в HV, когда вы хотите отправить его с электростанции, и обратно в LV, когда вы хотите передать его потребителям.

Читать еще:  Инструменты для электрика

AC с другой стороны очень удобно конвертировать — достаточно поставить трансформатор. Однако передача отстой. Например. AC излучает часть энергии, но это не главное. Если вы посмотрите на синусоидальный график, вы поймете, что провод переменного тока на самом деле не работает 100% времени. В то время как кабель постоянного тока несет полезный ток все время (можно считать постоянный ток как ШИМ с 100% рабочим циклом), кабель переменного тока передает ток только часть времени. Это означает, что при одинаковом пиковом напряжении (которое определяет стоимость изоляции линии) и при одинаковом пиковом токе (который определяет размер и стоимость проводников) переменный ток может передавать только часть мощности.

Здесь приходит идея многофазности. Конечно, многофазность сама по себе ничего не значит, вы можете иметь 3 фазы на 6 проводниках (3 пары полностью независимы друг от друга). Ключевым моментом здесь является разделение проводов между фазами. Это похоже на горячую койку на военном корабле — 2 моряка делят 1 койку, когда один парень просыпается и начинает свою смену, другой заканчивает свою смену и ложится спать. Смысл в том, чтобы не иметь пустой койки, просто тратя впустую пространство, и 3-фазный переменный ток работает по той же концепции: во время, когда одна фаза «отдыхает», другая фаза повторно использует один из своих проводов для передачи собственного тока. С первого взгляда неясно, потому что он очень плавный, один падает к 0, а другие поднимаются, и никогда не бывает времени, когда одна фаза в виде провода соединяется сама с собой. Но дело в том, чтобы повторно использовать время простоя проводов.

Почему 3? Поскольку 2 слишком мало, вы не можете иметь 2 фазы на 2 провода. 3 — это минимальное количество фаз, которые могут разделить все провода. Почему смещение? Потому что одна фаза на X проводниках — это то же самое, что 1 проводник в X раз толще.

Когда вы сравниваете 3-фазную систему с 1-фазной, вы можете ясно видеть, что при добавлении на 50% больше проводов вы получаете в 3 раза больше тока.

3-фазная передача использует провода ДВАЖДЫ так же эффективно, как 1-фазная. Таким образом, вы можете использовать вдвое меньше меди при строительстве линии.

Фаза тока это

Одним из требований электробезопасности является надежная работа защитных устройств от токов короткого замыкания. Для правильного выбора и контроля аппаратов защиты от токов короткого замыкания (в дальнейшем ток к.з.) (автоматических выключателей, плавких предохранителей) необходимо знать ток к.з. в контролируемой цепи.

В соответствии с 1.8.36 ПУЭ ток к.з. определяют одним из способов:

  • непосредственным измерением тока к.з. на корпус или нулевой провод с помощью специальных приборов;
  • измерением полного сопротивления цепи фаза-нуль с последующим вычислением тока однофазного к.з.фазного к.з.

Для этих целей выпускаются приборы для измерения тока к.з. и (или) сопротивления цепи фаза-нуль при коротком замыкании.

Наиболее важными свойствами, которыми должны обладать данные приборы – это измерение реального тока короткого замыкания, т.е. во время измерения в цепи фаза-нуль должен протекать ток, каким он будет во время реального короткого замыкания, или, по крайней мере, величина его во время измерения должна быть максимально приближена к реальному току к.зому току к.з

В электроустановках до 1000 В с заземлением нейтрали безопасность обслуживания электрооборудования при пробое на корпус обеспечивается отключением поврежденного участка с минимальным временем. При замыкании фазного провода на соединенный с нейтралью трансформатора (или генератора) нулевой провод или корпус оборудования образуется контур, состоящий из фазы трансформатора и цепи фазного и нулевого проводников. Этот контур принято называть петлей «фаза-нуль»

Проверка надежности и быстроты отключения поврежденного участка сети состоит в следующем: Определяется ток короткого замыкания на корпус Iкз. Этот ток сопоставляется с расчетным током срабатывания защиты испытуемого участка сети. Если возможный в данном участке сети ток аварийного режима превышает ток срабатывания защиты с достаточной кратностью, надежность отключения считается обеспеченной. Предлагаемые на российском рынке импортные приборы для определения тока короткого замыкания обладают определенным «недостатком»: они рассчитаны на работу в сетях с коэффициентом нелинейных искажений не более 2%. В сетях РАО «ЕЭС России» этот параметр может достигать 12%, что допускает принятый в 1997 г. ГОСТ 13109-97.

Кроме того, угол сдвига фаз между током и напряжением может изменяться от 0 до 60°. Из-за этого иностранные приборы выдают неверные показания. Другой, реальный, недостаток западных приборов заключается в том, что работают они по принципу косвенного измерения, при котором ток короткого замыкания не измеряется, а рассчитывается методом аппроксимации. Такая методика далеко не всегда позволяет правильно выбрать защитные предохранители или автоматы. Для измерения параметров в цепях «фаза-нуль» нашим предприятием реализуется ряд приборов: ЦК0220, Щ41160, ЭК0200.

Отличительной особенностью измерителя ЦК0220, по сравнению с измерителями некоторых зарубежных производителей, являются условия эксплуатации: от минус 10 °С до плюс 40 °С, (вместо 0 – +40 °С).

Как правило, зарубежные аналоги — измерители построены по принципу «косвенного» метода измерения тока к.з. – это приборы, которые позволяют измерять сопротивление цепи фаза-нуль с ограничением тока к.з. до 42 А и с последующим вычислением тока к.з., но при этом не учитываются:

  • погрешность от неучета индуктивной составляющей полного сопротивления;
  • погрешность от искажения формы кривой напряжения;
  • погрешность измерения напряжения при расчете тока к.з.

ЦК0220 производит также расчет и индикацию активного и реактивного сопротивления и угла сдвига фаз между током и напряжением. Его погрешность не превышает 5% от измеряемой величины. ЦК0220 работает под управлением микроконтроллера, имеет символьный дисплей с подсветкой, обеспечивает хранение в памяти до 10 результатов измерений (U, I к.з., Z, R, X, .), питается от измеряемой сети. При падении напряжения на внешнем участке цепи свыше 36 В во время включения прибора или при выходе напряжения за пределы 180–245 В он автоматически отключается.

Использование измерителя позволяет не только правильно выбрать средства отключения силовой сети в случае возникновения в ней короткого замыкания, но и определить в воздушной линии участки с повышенным сопротивлением, характеризующиеся потерями электроэнергии.

Срабатывание аппаратов защиты сети при проведении измерений прибором свидетельствует о том, что аппараты защиты выбраны правильно. Если при срабатывании аппаратов защиты измеритель не успевает зафиксировать результаты измерения, необходимо, соблюдая требования электробезопасности, произвести подключение измерителя перед аппаратом защиты и повторно провести измерения.

ЭК0200 кроме измерения тока короткого замыкания измеряет напряжения прикосновения в цепи фаза-нуль в сетях переменного тока 380/220 В с глухозаземленной нейтралью.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками при одновременном прикосновении к ним человека.

Первой причиной для измерения напряжения прикосновения является необходимость оценить безопасность персонала и защиту оборудования от высокого напряжения.

Измерение напряжения прикосновения является альтернативным способом определения безопасности. Он рекомендуется в следующих случаях:

  • Когда невозможно физически или по экономическим соображениям отключать заземление для того, чтобы произвести измерение.
  • Когда можно ожидать пробоев на землю рядом с проверяемым заземлением или рядом с оборудованием, которое подключено к проверяемому заземлению.
  • Когда “след” оборудования сравним с размером заземления, которое подлежит проверке.
    ( “След” – контур той части оборудования, которая соприкасается с землей.)

Напряжение прикосновения измеряют в животноводческих помещениях с электрообогреваемыми полами и устройствами для выравнивания потенциала. Согласно ПУЭ, ПТЭ и ПТБ устройствами для выравнивания потенциала снабжают установки с большими токами замыкания на землю, а также помещения, имеющие протяженное металлическое и другое токопроводящее технологическое оборудование, на котором из-за пробоя изоляции электроустановок может появиться потенциал. Допускается эксплуатировать животноводческие помещения с протяженным металлическим технологическим оборудованием без устройства выравнивания потенциала при условии, что это оборудование будет изолировано от корпусов электроустановок (помещения ферм, в которых механизированы только процессы доения и поения) или снабжено быстродействующими защитно-отключающими устройствами.

Читать еще:  Выключатель регулятор света реостат

Для имитации сопротивления тела человека или животного в ЭК0200 предусмотрены переключатели 1кОм и 0,2 кОм соответственно.

Измерение сопротивления и тока короткого замыкания цепи фаза нуль

Зачем измерять сопротивление фаза-нуль

Сопротивления цепи фаза нуль это полное сопротивление проводников тока от места измерения до трансформаторной подстанции. Для измерения сопротивления петли использовали прибор ИФН-300 с заводской поверкой. Чем меньше сопротивление тем лучше, тем больший ток может протекать от подстанции до потребителя. На сопротивление фаза нуль влияет качество затяжки проводов в клемниках, сечение проводов, сопротивление на автоматах, длина проводов, сопротивление обмотки трансформатора на подстанции. Сравнивая сопротивление в розетках, можем определить, где проводка и соединение качественное, а где нужно проверить проводку.

Второе главное назначение измерения сопротивления цепи фаза нуль это вычисление предполагаемого тока короткого замыкания. Ток короткого замыкания вычисляется по формуле: напряжение делить на полное сопротивления цепи, в современных приборах вычисляется автоматически. Знать ток нужно, чтобы понять правильно ли выбран автоматический выключатель. Например в частном доме далеко от подстанции сопротивление линии большое, ток короткого замыкания будет около 100 А. Если установлен автомат на 25 А типа С, то мгновенный (электромагнитный) расцепитель сработает только при пяти кратном превышении тока равным 125 А. А максимальный ток при коротком замыкании только 100 А, тогда при замыкании проводка будет греться, может загореться пока в автомате не сработает биметаллический размыкатель. Автомат в данном случае должен стоять на 16 А типа B и C.

Буквы в названии модульных автоматов которые крепятся на din рейку время-токовая характеристика автоматического выключателя означает, что мгновенный электромагнитный расцепитель сработает:

  • B при 3…5 кратном превышении номинального тока;
  • С при 5…10 кратном превышении номинального тока;
  • D при 10…20 кратном превышении номинального тока.

В электрических сетях до 1000 В с глухозаземленной нейтралью ток короткого замыкания должен быть больше тока отключения мгновенного расцепителя автоматического выключателя в 3 раза согласно ПТЭЭП пункт 3.6. Время отключения автоматического выключателя в сетях 220 В должно быть не более 0,4 с.

Измерив предполагаемый ток короткого замыкания в удлинителе получили, что ток короткого замыкания через удлинитель меньше, чем в розетке на 100 А. Это говорит о низкой мощности удлинителя из-за малого сечении проводов и некачественных контактов.

Что такое электричество

Каждый из нас изучал тему “Электричество” в школьном курсе физики, но мало кто может объяснить, что такое электричество. В статье мы подробно рассмотрим этот вопрос, объясним понятия, связанные с электричеством, простым языком. Электричество Общие сведения Электричество обусловлено свойством атомов обладать электрическим зарядом. Заряд бывает положительным и отрицательным, и атомы, разноименно заряженные, притягиваются друг к другу, а одноименно заряженные — притягиваются. Атом может терять и приобретать электроны. В тот момент, когда он теряет электрон, то другие электроны стремятся заполнить его место, — это движение заряженных частиц и есть электричество.

Что значит фаза и ноль в электричестве

Мы плавно подошли к вопросу о том, что такое фаза и ноль в электричестве. Когда мы говорим не просто об абстрактном атоме, а об электрических проводах, то его контакты называются по-разному. Что такое фаза в электричестве — это отрицательно заряженный контакт электрического провода. Что такое ноль в электричестве — это положительно заряженный контакт электрического провода.

Три фазы в электричестве — что это такое? Что такое фаза в электричестве — определение. Мы уже разобрались, что такое фаза в электричестве — отрицательно заряженный контакт электрического провода. Всего существует три вида тока:

  • Однофазный.
  • Двухфазный.
  • Трехфазный ток. Поскольку самым распространенным является трехфазный ток, на нем работает большинство электростанций, то для подробного рассмотрения мы возьмем именно его.

Нулевая фаза в электричестве

Прежде, чем мы рассмотрим трехфазное электричество, стоит сказать о том, что такое нулевая фаза в электричестве. Нулевая фаза — это часть электрического провода, в которой нет напряжения, но есть электрический ток. Это — проводник электрического тока.

Что значит “трехфазное электричество”

Трехфазное электричество формируют четыре электрических провода: три фазы и один ноль. Что это с профессиональной точки зрения — трехфазное электричество?

Трехфазное электричество состоит из трех однофазных цепей с равной частотой и амплитудой. Эти однофазные провода смещены друг относительно друга на 1/3 периода. Каждая из таких цепей — фаза, и все они вместе формируют то, что мы называем трехфазным током.

Что такое противофаза в электричестве

Противофаза может возникнуть, когда синусоида колебаний одной фазы полностью копирует синусоиду другой фазы, но с противоположной полярностью. В таком случае возникает противофаза (или обратная фаза).

ТРЕХФАЗНЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

Трехфазный переменный ток — это система трех синусоидальных токов, сдвинутых по фазе один относительно другого на треть периода.

Трехфазный переменный ток получил широкое распространение благодаря его важным преимуществам по сравнению с постоянным током:

трехфазный переменный ток одного напряжения легко преобразовать в трехфазный ток другого напряжения с помощью трансформатора, что используют, например, при передаче электроэнергии на большие расстояния;

получают экономию металла, расходуемого на провода (30. 50 %);

легко получают вращающееся магнитное поле, которое используется в асинхронных электродвигателях.

Трехфазный переменный ток получают с помощью генератора трехфазного тока, который состоит из двух основных частей: неподвижной — статора Сг и вращающейся — ротора Р (рис. 1.9).

Статор набирают из отдельных кольцеобразных изолированных один от другого специальным лаком листов электротехнической стали толщиной 0,3. 0,5 мм для уменьшения потерь от вихревых токов. Три обмотки (фазы генератора) АХ, BY и CZ укладывают в специально выштампованные на внутренней поверхности статора пазы. Оси обмоток сдвинуты одна относительно другой на угол 120°.

Ротор трехфазного генератора — это двух- или более полюсный постоянный магнит (или электромагнит), расположенный на валу. В мощных генераторах ротор набран, так же, как и статор, из

Рис. 1.9. Устройство трехфазного генератора: а — схематическое изображение; 6 — графики ЭДС

отдельных изолированных стальных листов и имеет обмотку возбуждения, которая питается постоянным током.

Ротор генератора приводится во вращение первичным двигателем — водяной паровой или газовой турбиной, двигателем внутреннего сгорания и т. п. Так как силовые линии магнитного поля вращающегося ротора неодновременно пересекают витки фазных обмоток генератора, то ЭДС обмоток сдвинуты одна относительно другой на 1/3 периода, как показано на рисунке 1.9. В любой момент времени сумма мгновенных значений ЭДС в обмотках трехфазного генератора равняется нулю.

Каждая из обмоток фаз трехфазного генератора может служить самостоятельным источником энергии и питать отдельный электроприемник. При этом получают так называемую несвязанную трехфазную систему.

У каждой фазы генератора различают начало (А, В, С) и конец (*, У, Z).

При соединении всех трех концов или трех начал фаз генератора в одну точку, как показано на рисунке 1.10, получают соединение, называемое звездой (условное обозначение У). При соединении конца первой фазы с началом второй, конца второй с началом третьей и конца третьей с началом первой фазы (рис. 1.11) получают соединение, называемое треугольником (условное обозначение Д).

Рис. 1.11. Соединение фаз генератора и потребителя треугольником

Рис. 1.10. Соединение фаз генератора и потребителя звездой

Читать еще:  Список топ 10 лучших книг по электрике

Трехфазные генераторы, трансформаторы, электроприемники, питаемые ими, и провода их соединяющие образуют трехфазную систему.

При соединении фаз генератора (трансформатора) звездой точку, в которой соединены все фазы (точка N), называют нулевой, а провод Nn, идущий от нее к приемникам электрической энергии, — нейтральным проводом, или нулевым. Нулевую точку генератора (трансформатора) в ряде случаев заземляют.

Рис. 1.12. Векторная диаграмма напряжений и токов трехфазной четырехпроводной системы электроснабжения

Провода Аа, Вв и Сс, соединяющие фазы генератора и фазы электроприемника, называют линейными. Между линейными проводами действуют линейные напряжения UAg, Uао U.во а между нейтральным проводом и каждым из линейных действует фазное напряжение UA, Ug, и с?

Соотношение между линейными и фазными напряжениями в трехфазной системе при соединении фаз генератора звездой легко установить по векторной диаграмме (рис. 1.12).

напряжения больше в V3 раз фазных

При этом линейные jokh равны фазным (/л = /ф), а линейные

Линейные токи:

где Ua, UB, Uc — фазные напряжения; ZA, ZB. Zc — сопротивления фаз приемника.

Ток в нулевом проводе IN равен геометрической (векторной) сумме линейных токов

При соединении фаз генератора и электроприемника треугольником (рис. 1.13) линейные напряжения UAg, Ubo Uca одновременно являются и фазными. Фазные токи электроприемника

где ZAB, ZBC, Zqa — сопротивление фаз элсктроприемника.

Линейные токи в этом случае равны геометрической (векторной) разности фазных токов:

Линейные токи в V3 раз больше фазных

Активная мощность трехфазной системы при соединении фаз электроприемника звездой и треугольником равна сумме мощностей отдельных фаз

При равномерной нагрузке фаз

Мощность, потребляемая трехфазными электроприемниками,

В сельскохозяйственном производстве получила распространение трехфазная четырехпроводная система 380/220 В (звезда с нейтральным проводом), которая позволяет иметь два значения напряжения, отличающиеся в Траза. В практике находит применение также трехфазная система с напряжением 660/380 В.

Электроприемники, включаемые в трехфазную сеть, могут быть как однофазными, так и трехфазными. Трехфазная система может иметь симметричную или несимметричную нагрузки. Симметричная нагрузка — это нагрузка, у которой все три фазы имеют одинаковые активные и реактивные составляющие сопротивлений. Если это требование не выполняется, то нагрузку называют несимметричной. Формулы (1.31) и (1-32) справедливы для симметричных нагрузок.

Фазы трехфазных электроприемников соединяют звездой или треугольником в зависимости от номинального напряжения, на которое рассчитан электроприемник. На рисунке 1.13 показана схема включения однофазных и трехфазных электроприемников в

Рис. 1.13. Схема включения однофазных и трехфазных электроприемников в трехфазную сеть трехфазную четырехпроводную систему с напряжением 380/220 В. Группа ламп накаливания EL соединена звездой, однофазный электродвигатель Ml включен на линейное напряжение U„ = 380 В, нагревательный элемент ЕКтакже включен на линейное напряжение UAC, трехфазный электродвигатель М2 соединен звездой, батарея конденсаторов СВ — треугольником.

Фаза, ноль и земля – что это такое?

Электрическая энергия, которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. Их вращает энергия сжигаемого топлива (угля, газа) на ТЭС, падающей воды на ГЭС или ядерного распада на АЭС. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее – в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни.

Разберемся, откуда берутся понятия «фаза», «ноль» и «земля». Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор, с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю. Обмотки соединяются в звезду внутри трансформатора, общая точка которой (нейтраль) заземляется на трансформаторной подстанции. Отдельным проводником она идет к потребителю. Идут к нему и проводники трех выводов других концов обмоток. Эти три проводника называются «фазами» (L1, L2, L3), а общий проводник – нулем (PEN).

Система с глухозаземленной нейтралью

Поскольку нулевой проводник заземлен, то такая система называется «системой с глухозаземленной нейтралью». Проводник PEN называется совмещенным нулевым проводником. До выхода в свет 7-го издания ПУЭ ноль в таком виде доходил до потребителя, что создавало неудобства при заземлении корпусов электрооборудования. Для этого их соединяли с нулем, и это называлось занулением. Но через ноль шел и рабочий ток, и его потенциал не всегда равнялся нулю, что создавало риск поражения электрическим током.

Теперь из вновь вводимых трансформаторных подстанций выходят два нулевых проводника: нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ). Функции их разделены: по рабочему протекает ток нагрузки, а защитный соединяет подлежащие заземлению токопроводящие части с контуром заземления подстанции. На отходящих от нее линиях электропередачи нулевой защитный проводник дополнительно соединяют с контуром повторного заземления опор, содержащих элементы защиты от перенапряжений. При вводе в дом его соединяют с контуром заземления.

Напряжения и токи нагрузки в системе с глухозаземленной нейтралью

Напряжение между фазами трехфазной системы называют линейным, а между фазой и рабочим нулем – фазным. Номинальные фазные напряжения равны 220 В, а линейные – 380 В. Провода или кабели, содержащие в себе все три фазы, рабочий и защитный ноль, проходят по этажным щиткам многоквартирного дома. В сельской местности они расходятся по поселку при помощи самонесущего изолированного провода (СИП). Если линия содержит четыре алюминиевых провода на изоляторах, значит, используются три фазы и PEN. Разделение на N и РЕ в таком случае выполняется для каждого дома индивидуально во вводном щитке.

К каждому потребителю в квартиру приходит одна фаза, рабочий и защитный ноль. Потребители дома распределяются по фазам равномерно, чтобы нагрузка была одинаковой. Но на практике этого не получается: невозможно предугадать, какую мощность будет потреблять каждый абонент. Так как токи нагрузки в разных фазах трансформатора не одинаковы, то происходит явление, называемое «смещением нейтрали». Между «землей» и нулевым проводником у потребителя появляется разность потенциалов. Она увеличивается, если сечения проводника недостаточно или его контакт с выводом нейтрали трансформатора ухудшается. При прекращении связи с нейтралью происходит авария: в максимально нагруженных фазах напряжение стремится к нулю. В ненагруженных фазах напряжение становится близким к 380 В, и все оборудование выходит из строя.

В случае, когда в такую ситуацию попадает проводник PEN, под напряжением оказываются все зануленные корпуса щитов и электроприборов. Прикосновение к ним опасно для жизни. Разделение функции защитного и рабочего проводника позволяет избежать поражения электрическим током в такой ситуации.

Как распознать фазные и защитные проводники

Фазные проводники несут в себе потенциал относительно земли, равный 220 В (фазному напряжению). Прикосновение к ним опасно для жизни. Но на этом основан способ их распознавания. Для этого применяется прибор, называемый однополюсным указателем напряжения или индикатором. Внутри него расположены последовательно соединенные лампочка и резистор. При прикосновении к «фазе» индикатором ток протекает через него и тело человека в землю. Лампочка светится. Сопротивление резистора и порог зажигания лампочки подобраны так, чтобы ток был за гранью чувствительности человеческого организма и им не ощущался.

Конструкция однополюсного указателя напряжения

Конструкция однополюсного указателя напряжения

1корпус
2разъемное соединение
3пружина
4индикаторная неоновая лампа
5контакт для прикосновения
6изолированная часть
7резистор

Распознать фазные проводники можно по их расцветке, для них используются черный, серый, коричневый, белый или красный цвет. Сложнее всего со старыми электрощитами: в них проводники одного цвета. Но «фазу» с помощью индикатора определить можно всегда и без ошибок.

Нулевой рабочий проводник – синего (голубого) цвета, защитный маркируется желто-зелеными полосами. Напряжение на них отсутствует, но лучше без нужды их не касаться. Есть у электриков такой закон: если сейчас напряжения нет, то оно может появиться в любой момент.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector