Síťové a fázové napětí — Rozdíl a poměr

V tomto krátkém článku, aniž bychom šli do historie střídavých sítí, pochopíme vztah mezi fázovým a síťovým napětím. Odpovíme na otázky, co je fázové napětí a co síťové napětí, jak spolu souvisí a proč jsou tyto vztahy úplně stejné.

Není žádným tajemstvím, že dnes je elektřina z výrobních elektráren dodávána spotřebitelům prostřednictvím vysokonapěťových elektrických vedení s frekvencí 50 Hz. V transformátorových rozvodnách je vysoké sinusové napětí sníženo a distribuováno spotřebitelům na 220 nebo 380 voltů. Někde je síť jednofázová, někde třífázová, ale pojďme na to přijít.

RMS a špičkové napětí

Nejprve si všimneme, že když říkají 220 nebo 380 voltů, znamenají z matematického hlediska efektivní hodnoty napětí - rms napětí... Co to znamená?

To znamená, že ve skutečnosti je amplituda Um (maximum) sinusového napětí, fáze Umph nebo lineárního Uml, vždy větší než tato efektivní hodnota.Pro sinusové napětí je jeho amplituda větší než efektivní hodnota s odmocninou 2krát, tedy 1,414krát.

Takže pro fázové napětí 220 voltů je amplituda 310 voltů a pro síťové napětí 380 voltů bude amplituda 537 voltů. A pokud vezmeme v úvahu, že napětí v síti není nikdy stabilní, pak tyto hodnoty mohou být nižší nebo vyšší. Tuto okolnost je třeba vždy zohlednit např. při výběru kondenzátorů pro třífázový asynchronní motor.

Napětí ve fázi

Vinutí generátoru jsou spojena a spojena s konci X, Y a Z v jednom bodě (ve středu hvězdy), který se nazývá neutrální nebo nulový bod generátoru. Jedná se o čtyřvodičový třífázový obvod. Linkové vodiče L1, L2 a L3 jsou připojeny ke svorkám cívek A, B a C a nulový vodič N je připojen k nulovému bodu.

Napětí mezi svorkou A a nulovým bodem, B a nulovým bodem, C a nulovým bodem, se nazývají fázová napětí, označují se Ua, Ub a Uc, ale protože je síť symetrická, můžete jednoduše napsat Uph — fázové napětí .

V sítích třífázového střídavého proudu ve většině zemí je standardní fázové napětí přibližně 220 voltů - napětí mezi fázovým vodičem a neutrálním bodem, který je obvykle uzemněn, a jeho potenciál se předpokládá nulový, proto je také nazývaný neutrální bod.

Síťové napětí třífázové sítě

Napětí mezi svorkou A a svorkou B, mezi svorkou B a svorkou C, mezi svorkou C a svorkou A se nazývají síťová napětí, to znamená, že jde o napětí mezi vodiči vedení třífázové sítě. Jsou označeny jako Uab, Ubc, Uca nebo můžete jednoduše napsat Ul.

Standardní síťové napětí ve většině zemí je přibližně 380 voltů.V tomto případě je snadné vidět, že 380 je 1,727 krát větší než 220, a když zanedbáme ztráty, je jasné, že se jedná o druhou odmocninu ze 3, tedy 1,732. Síťové napětí samozřejmě neustále v jednom či druhém směru kolísá v závislosti na aktuálním zatížení sítě, ale vztah mezi síťovým a fázovým napětím je naprosto stejný.

Kde se vzal kořen 3?

Metoda vektorového obrazu se často používá v elektrotechnice. sinusově časově proměnná napětí a proudy. 

Grafem závislosti velikosti promítání na čase je sinusoida. A pokud je amplituda napětí délkou vektoru U, pak projekce, která se mění s časem, je aktuální hodnota napětí a sinusoida odráží dynamiku napětí.

Pokud tedy nyní nakreslíme vektorový diagram třífázových napětí, ukáže se, že mezi vektory tří fází jsou stejné úhly 120 °, a pokud jsou délky vektoru efektivními hodnotami \u200b \u200b fázových napětí Uph, pak pro zjištění napětí sítě Ul je nutné vypočítat ROZDÍL každého páru vektorů se dvěma fázovými napětími. Na př. Ua — Ub.

Po dokončení konstrukce metodou rovnoběžníku uvidíme, že vektor Ul = Ua + (-Ub) a ve výsledku Ul = 1,732Uf. Odtud se ukazuje, že pokud jsou standardní fázová napětí 220 voltů, odpovídající lineární se budou rovnat 380 voltům.