В електричних ланцюгах бувають різні типи напруги. Лінійна напруга можна спостерігати в трифазній мережі, де воно виникає між двома фазовими проводами. У більшості випадків його рівень досягає 380 Вольт.
Відмінність лінійного від фазної напруги
Якщо уявити трифазну ланцюг, то чітко зрозуміло, що в ній є певна напруга між фазними контактами і фазним і нульовим проводом. Це відбувається через те, що в цій схемі використовується чьотирьох трифазна ланцюг. Головні її характеристики - напруга і частота. Напруга, що виникає в ланцюзі між двома фазними проводами - це лінійне, а то, що з'являється між фазним і нульовим - фазним.
Примітною особливістю лінійного напруги є те, що саме по ньому розраховуються струми і інші параметри трифазного ланцюга. Крім того, до такої схеми можна підключати не тільки стандартні трифазні контакти, а й однофазні (це різні побутові прилади, приймачі). Номінальна дорівнює 380 вольт, при цьому воно може змінюватися в залежності від стрибків або інших змін в локальній мережі.
Існує кілька варіантів такого з'єднання, скажімо, система з нейтраллю під заземленням є найпопулярнішою. Вона характеризується тим, що підключення до неї проводиться за особливою схемою:
- Однофазні відводи підключаються до фазним проводам;
- Трифазні - до трифазних, відповідно.
Лінійна напруга має дуже широке використання завдяки своїй безпеці і зручності розгалуження мережі. Електричні прилади підключаються тільки до одному-фазного проводу, небезпеку становить він один. Розрахунок системи дуже простий, в ньому керуються стандартними формулами з фізики. При цьому, щоб виміряти цей параметр мережі, досить скористатися простим мультиметром, для того, щоб заміряти характеристики фазового підключення потрібно кілька спеціальних пристроїв (датчики струму, вольтметри і інші).
Деякі особливості мережі:
- При розведенні такої проводки не потрібно використовувати професійні прилади-все вимірювання проводяться викрутками з індикаторами;
- При з'єднанні провідників немає необхідності підключати нульовий провід, т. К. Завдяки вільній нейтрали, ризик ураження струмом вкрай малий;
- Електротехніка використовує таку схему підключення для різних електродвигунів та інших пристроїв, що вимагають високу потужність для роботи. Справа в тому, що використовуючи цей тип напруги є можливість підвищити ККД на третину, що є вельми корисною властивістю, особливо, для асинхронного двигуна;
- Схема використовується як для змінного струму, так і для постійного;
- Потрібно пам'ятати, що однофазное з'єднання можна підключити до трифазної мережі, але не навпаки;
- Але, у такому колі є і певні недоліки. У лінійному з'єднанні провідників дуже складно виявити пошкодження. Це сприяє підвищену пожежну небезпеку.
Відповідно, основна різниця між фазовим і лінійним напругою полягає в різниці приєднуються проводів обмоток.
Для контролю і вирівнювання цього параметра часто використовується спеціальний прилад - лінійний стабілізатор напруги. Він дозволяє підтримувати показник на певному рівні, при цьому нормалізуючи підвищену. Ще одне його визначення - імпульсний стабілізатор. Пристрій може підключатися до розетки, контактам електричних приладів і т. Д.
з'єднання
Лінійне і фазну напругу часто використовується для запуску генератора. Розглянемо, які бувають з'єднання проводів на прикладі трифазного генератора. Він складається з первинних і вторинних обмоток. Їх можна з'єднати зіркою або трикутником.
Поєднуючи провідники в «трикутник» початок другої фази з'єднується з кінцем першого. Крім цього, до кожного фазного провідника підключаються лінійні дроти джерела. Це вирівнює струми, виходячи з чого, фазовий напруга стає рівним лінійному. Аналогічна схема і для підключення трансформатора і двигуна.
Таке з'єднання також дозволяє забезпечити нульову електричну рушійну силу і постійну частоту. Токи обмоток зсуваються на 120 градусів, завдяки чому в загальній схемі це з'єднання має вигляд трьох окремих струмів, які відносно один одного зрушені на 2/3 періоду. Це співвідношення може змінюватися в залежності від типу пристрою, що підключається і пропускної здатності мережі.
Аналогічно можна під'єднати трифазний асинхронний двигун, стабілізатор або підсилювач в мережу 220 вольт «зіркою». Ця схема має на увазі підключення початку обмоток до мережі. Тоді від входу почне рухатися ток з характеристиками мережі. Контакти виходу (кінці обмоток), з'єднаються з початком за допомогою спеціальних перемичок. Таким чином, міжфазне напруга буде протікати через всі активні контакти.
В ізольованій мережі використовуються різні пускові конденсатори для запуску системи. Аналогічно з'єднуються клеми на обмотках. Це підключення часто використовується для понижуючих трансформаторів і різних двигунів, передбачених для роботи в однофазної мережі.
розрахунок
Для того щоб розрахувати лінійне напруга використовується формула Кіргофа:
n
Σ Ik = 0 ;, яка говорить про те, що в будь-якому вузлі ланцюга сила струму дорівнює нулю.
k = 1
І закон Ома:
I = U / R. Знаючи ці закони можна без проблем розрахувати будь-яку характеристику певного контакту або мережі.
При розгалуженні системи може знадобитися обчислити напругу між фазовим проводом і нейтральним:
I L = I F - ці параметри можуть змінюватися в залежності від підключення. Звідси випливає, що лінійні параметри дорівнюють фазовим.
Але, в певних ситуаціях, необхідно розрахувати, ніж одно співвідношення напруги між фазовим і лінійним провідниками.
Для цього використовується формула: Uл = Uф ∙ √3, де:
Uл -Лінійний, Uф - фазовий. Формула справедлива тільки якщо I L = I F.
При включенні в мережу додаткових відводів, потрібно окремо обчислювати фазовий напруга кожного з підключень. Тоді замість Uф підставляються дані цього конкретного відведення.
При роботі з промисловими установками може знадобитися розрахунок реактивної трифазної потужності. Він проводиться за формулою:
Q = Q а + Qb + Q з
Аналогічний вигляд має формула активної:
P = Pа + Pb + Pс