Linje- og fasespenning — forskjell og forhold

I denne korte artikkelen, uten å gå inn på historien om vekselstrømnettverk, vil vi forstå forholdet mellom fase og linjespenning. Vi vil svare på spørsmålene om hva som er fasespenning og hva som er linjespenning, hvordan er de relatert til hverandre og hvorfor disse sammenhengene er nøyaktig like.

Det er ingen hemmelighet at strøm fra kraftverk i dag leveres til forbrukere via høyspentledninger med en frekvens på 50 Hz. I transformatorstasjoner reduseres den høye sinusformede spenningen og distribueres til forbrukerne ved 220 eller 380 volt. Et sted er nettverket enfaset, et sted trefaset, men la oss finne ut av det.

RMS og toppspenning

Først av alt merker vi at når de sier 220 eller 380 volt, mener de de effektive verdiene til spenningene, fra et matematisk synspunkt - rms spenninger ... Hva betyr det?

Dette betyr at faktisk amplituden Um (maksimum) til den sinusformede spenningen, fase Umph eller lineær Uml, alltid er større enn denne effektive verdien.For en sinusformet spenning er dens amplitude større enn den effektive verdien med roten 2 ganger, det vil si 1,414 ganger.

Så for en fasespenning på 220 volt er amplituden 310 volt, og for en linjespenning på 380 volt vil amplituden være 537 volt. Og hvis vi tar i betraktning at spenningen i nettverket aldri er stabil, kan disse verdiene enten være lavere eller høyere. Denne omstendigheten må alltid tas i betraktning, for eksempel ved valg av kondensatorer for en trefaset asynkronmotor.

Faselinjespenning

Generatorviklingene er forbundet og forbundet med X-, Y- og Z-endene i ett punkt (i midten av stjernen) som kalles nøytral- eller nullpunktet til generatoren. Dette er en fire-leder, tre-fase krets. Linjelederne L1, L2 og L3 er koblet til terminalene til spolene A, B og C, og nøytrallederen N er koblet til nøytralpunktet.

Spenningene mellom terminal A og nullpunkt, B og nullpunkt, C og nullpunkt, kalles fasespenninger, de er betegnet med Ua, Ub og Uc, men siden nettverket er symmetrisk kan du ganske enkelt skrive Uph — fasespenning .

I trefasede vekselstrømnettverk i de fleste land er standard fasespenning omtrent 220 volt - spenningen mellom faselederen og nøytralpunktet, som vanligvis er jordet, og potensialet antas å være null, og det er derfor det er også kalt nøytralt punkt.

Linjespenning til et trefaset nettverk

Spenningene mellom terminal A og terminal B, mellom terminal B og terminal C, mellom terminal C og terminal A kalles linjespenninger, det vil si at de er spenningene mellom linjelederne i et trefasenettverk. De er merket som Uab, Ubc, Uca, eller du kan ganske enkelt skrive Ul.

Standard nettspenning i de fleste land er omtrent 380 volt.I dette tilfellet er det lett å se at 380 er 1,727 ganger større enn 220, og hvis man ser bort fra tap, er det klart at dette er kvadratroten av 3, det vil si 1,732. Selvfølgelig svinger nettverksspenningen hele tiden i en eller annen retning avhengig av gjeldende nettverksbelastning, men forholdet mellom linje- og fasespenningene er nøyaktig det samme.

Hvor kom roten til 3 fra?

Vektorbildemetoden brukes ofte i elektroteknikk. sinusformet tidsvarierende spenninger og strømmer. 

Grafen over avhengigheten av projeksjonens størrelse på tid er en sinusformet. Og hvis amplituden til spenningen er lengden på vektoren U, er projeksjonen som endres med tiden spenningens nåværende verdi, og sinusoiden reflekterer dynamikken til spenningen.

Så hvis vi nå tegner et vektordiagram av trefasespenninger, viser det seg at det er like vinkler på 120 ° mellom vektorene til de tre fasene, og så hvis lengdene på vektoren er de effektive verdiene \u200b For fasespenningene Uph, så for å finne linjespenningene Ul, er det nødvendig å beregne FORSKJELLEN til hvert par vektorer med to fasespenninger. For eksempel Ua — Ub.

Etter å ha fullført konstruksjonen med parallellogrammetoden, vil vi se at vektoren Ul = Ua + (-Ub) og som et resultat Ul = 1,732Uf. Herfra viser det seg at hvis standardfasespenningene er 220 volt, vil de tilsvarende lineære være lik 380 volt.