В прошлой статье я обещал рассказать что такое трёхфазный ток и что такое фазное и линейное напряжение. Пожалуй, начнём.
Что такое полная фаза колебания? - это аргумент периодической функции, описывающей колебательный или волновой процесс.
Так же существует ещё и начальная фаза колебания. Это значение полной фазы в начальный момент времени, т. е. при t=0.
Математически это выражается так:
При однофазном токе пси=0. Когда же мы начинаем рассматривать трёхфазный ток, то тут появляется сразу три разные линии с пси равным 0, 120 и соответственно 240 гр., т.е. фазы повёрнуты друг относительно друга на 120 гр.
Теперь рассмотрим устройство трёхфазного генератора:
Следовательно в статоре генератора размещены 3 обмотки, сдвинутые относительно друг-друга на 120 гр.
Магнит, размещённый на роторе, обычно на роторе стоит отдельная обмотка, вращаясь создаёт вращающееся магнитное поле. При этом в обмотках статора наводится ЭДС, индуцирующее ток в соответствующих обмотках.
Обмотки соединяются либо по схеме "треугольник":
Либо по схеме "звезда"
Схема "звезда" чаще всего применяется в низковольтных сетях 380/220В.
Фазное и линейное напряжение
Фазным напряжением называется напряжение, измеренное между любым из фазных проводников и нейтралью.
Линейным напряжением называется напряжение, измеренное между любыми парами фаз.
Так как в схеме "треугольник" нейтральный проводник отсутствует, следовательно напряжение там линейное.
Ниже приводятся функции фазного напряжения на каждой из фаз.
Линейное же напряжение выглядит так:
При этом линейное и фазное напряжение соотносятся между собой так:
Перекос фаз
А это вообще весьма распространённое явление. Его основная причина - не симметрия фазных нагрузок. Дело в том, что в случае, когда токи во всех фазах одинаковы в нулевом проводнике ток отсутствует. Он попросту говоря в такой ситуации не нужен. Но в условиях современных реалий добиться одинаковых токов во всех трёх фазах практически невозможно.
В результате, вследствие наличия тока в нулевом проводе на нём появляется некоторое напряжение, зависит оно ещё и от сопротивления самого провода. Это приводит к изменению фазных напряжений. При этом на наиболее загруженной фазе напряжение будет наименьшим, а на наименее загруженной - наибольшим.
На рисунке ниже приведена векторная диаграмма фазных и линейных напряжений при симметричной нагрузке:
А вот в случае не симметрии нагрузок картина может стать такой:
Из диаграммы выше видно, что линейные напряжения остались неизменными, а фазные - изменились.
Появление тока в нулевом проводнике часто приводит к его отгоранию. Это особенно опасно в старых сетях, где сечение нулевой жилы намного меньше сечения фазных жил.
Для минимизации перекоса фаз следует выполнять заземление нейтрали, а так же эффективно распределять фазы по потребителям.
На мой взгляд, в условиях садоводческих товариществ и т.п., наиболее рациональным вариантом является трёхфазное подключение каждого участка, каждого частного дома.
Тема следующей статьи - "Отгорание нуля".