Linear dan tegangan fase - perbedaan dan rasio

Dalam artikel singkat ini, tanpa masuk ke sejarah jaringan AC, kita akan memeriksa hubungan antara tegangan fasa dan garis. Kami akan menjawab pertanyaan tentang tegangan fasa apa dan tegangan garis apa, bagaimana mereka berhubungan satu sama lain, dan mengapa hubungan ini persis seperti itu.

Bukan rahasia lagi bahwa hari ini, listrik dari pembangkit listrik dipasok ke konsumen melalui saluran listrik tegangan tinggi dengan frekuensi 50 Hz. Pada gardu trafo, tegangan tetes sinusoidal tinggi, dan didistribusikan ke konsumen pada tingkat 220 atau 380 volt. Di suatu tempat jaringan fase tunggal, di suatu tempat tiga fase, tapi mari kita mengerti.

Nilai efektif dan nilai amplitudo tegangan

Pertama-tama, kami mencatat bahwa ketika mereka mengatakan 220 atau 380 volt, ini berarti nilai efektif dari tegangan, untuk menggunakan bahasa matematika, nilai tengah kuadrat dari tegangan. Apa artinya ini?

Ini berarti bahwa, pada kenyataannya, amplitudo dari tegangan sinusoidal Um (maksimum), fase Umf atau Uml linear selalu lebih besar daripada nilai efektif ini. Untuk tegangan sinusoidal, amplitudonya lebih besar dari nilai efektif oleh akar 2 kali, yaitu, 1,414 kali.

Jadi untuk tegangan fase 220 volt, amplitudonya 310 volt, dan untuk tegangan linier 380 volt, amplitudonya 537 volt. Dan jika kita menganggap bahwa tegangan dalam jaringan tidak pernah stabil, maka nilai-nilai ini dapat menjadi lebih rendah dan lebih tinggi. Keadaan ini harus selalu dipertimbangkan, misalnya, ketika memilih kapasitor untuk motor listrik asinkron tiga fasa.

Tegangan listrik fasa

Gulungan generator terhubung sesuai dengan skema "bintang", dan dihubungkan oleh ujung X, Y dan Z pada satu titik (di tengah bintang), yang disebut titik netral atau nol dari generator. Ini adalah sirkuit tiga fase empat kawat. Kabel jalur L1, L2 dan L3 terhubung ke terminal berliku A, B dan C, dan kawat netral N terhubung ke titik nol.

Tegangan antara pin A dan titik nol, B dan titik nol, C dan titik nol disebut tegangan fasa, mereka ditunjuk Ua, Ub dan Uc, dan karena jaringan simetris, Anda cukup menuliskan tegangan fase Uf.

Dalam jaringan AC tiga fase di sebagian besar negara, tegangan fasa standar kira-kira 220 volt - tegangan antara konduktor fase dan titik netral, yang biasanya membumi, dan potensinya diasumsikan nol, itulah sebabnya ia juga disebut titik nol.

Tegangan garis dari jaringan tiga fase

Tegangan antara terminal A dan terminal B, antara terminal B dan terminal C, antara terminal C dan terminal A, disebut tegangan garis, yaitu tegangan antara konduktor linier dari jaringan tiga fase. Mereka mewakili Uab, Ubc, Uca, atau Anda dapat dengan mudah menulis Ul.

Tegangan garis standar di sebagian besar negara sekitar 380 volt. Sangat mudah untuk diperhatikan dalam hal ini bahwa 380 lebih dari 220 1.727 kali, dan, mengabaikan kerugian, jelas bahwa ini adalah akar kuadrat dari 3, yaitu, 1.732. Tentu saja, tegangan dalam jaringan sepanjang waktu dalam satu arah atau lainnya bervariasi tergantung pada beban jaringan saat ini, tetapi hubungan antara tegangan garis dan tegangan hanya itu.

Darimana asal akar 3

Dalam teknik elektro, metode vektor sering digunakan untuk merepresentasikan tegangan dan arus yang bervariasi secara sinusoid dengan waktu.

Grafik proyeksi terhadap waktu adalah sinusoid. Dan jika amplitudo tegangan adalah panjang dari vektor U, maka proyeksi yang berubah dengan waktu adalah nilai tegangan arus, dan sinusoid mencerminkan dinamika tegangan.

Jadi, jika kita sekarang menggambarkan diagram vektor tegangan tiga fase, ternyata antara vektor dari tiga fase adalah sudut yang sama dari 120 °, dan kemudian jika panjang vektor adalah nilai efektif dari tegangan fasa Uf, maka untuk menemukan tegangan linier Ul, Anda perlu menghitung PERBEDAAN setiap pasangan vektor dua tegangan fase. Misalnya, Ua - Ub.

Setelah menyelesaikan pembangunan metode jajaran genjang, kita akan melihat bahwa vektor tersebut adalah Ul = Ua + (-Ub), dan sebagai hasilnya, Ul = 1.732Uf. Oleh karena itu, ternyata jika tegangan fasa standar sama dengan 220 volt, maka tegangan linear yang sesuai akan sama dengan 380 volt.

VoltLand.ru

Linear dan tegangan fase

Sirkuit listrik yang paling populer adalah garis tiga fase, yang memiliki keunggulan signifikan dibandingkan jenis koneksi lainnya. Dibandingkan dengan sirkuit multifase, garis tiga fase lebih ekonomis dalam hal konsumsi material, dan sehubungan dengan jalur fase tunggal, ia mampu mentransmisikan lebih banyak tegangan.

Selain itu, koneksi ini digunakan untuk memasukkan motor listrik di sirkuit: dengan bantuannya, medan magnet mudah dibentuk, yang secara aktif digunakan untuk memulai motor listrik dan generator. Keuntungan lain dari sistem tiga fase adalah kemampuan untuk menerima berbagai tegangan operasi. Tergantung pada metode menghubungkan beban, garis dan tegangan fase yang diperoleh dari jalur suplai dibedakan.

Definisi dasar

Pertama-tama, mari kita ingat beberapa definisi.

Sistem tiga fase

Sistem tiga fase adalah kombinasi dari tiga sirkuit listrik, yang dihasilkan oleh satu sumber, tetapi pada saat yang sama relatif satu sama lain bergeser dalam fase.

Pada fase ini, setiap rangkaian listrik disebut sistem multifase. Awal fase dianggap sebagai terminal atau ujung konduktor di mana arus listrik memasuki sirkuit ini. Dalam hal ini, ujung-ujung fase dapat digabungkan bersama. Dalam hal ini, total emf mulai bertindak dalam rangkaian listrik, dan sistem ini disebut digabungkan. Ini banyak digunakan untuk menyalakan motor listrik.

Metode koneksi

Koneksi tiga fase banyak digunakan untuk menyalakan gulungan motor listrik dan generator. Ini menggunakan dua opsi untuk menghubungkan gulungan dengan konduktor saat ini.

  • Ketika menghubungkan dengan bintang dari enam hingga empat, jumlah kabel penghubung menurun, yang secara positif mempengaruhi daya tahan koneksi. Pada awal belitan, kabel-kabel pasokan dihubungkan, dan ujung-ujungnya digabungkan menjadi sebuah simpul, yang disebut titik N atau generator netral. Jenis koneksi ini memungkinkan beralih ke koneksi tiga-kawat, tetapi hanya jika penerima terhubung dari beban tiga fase simetris;
  • Ketika gulungan segitiga terhubung silang, mereka menciptakan loop tertutup yang memiliki resistensi yang relatif sedikit. Koneksi seperti ini digunakan ketika menghubungkan sistem simetris dari tiga emfs: dalam hal ini, dengan tidak adanya beban, tidak ada arus yang muncul di sirkuit.

Fase dan tegangan linier

Pada awal artikel, kami mencatat bahwa koneksi tiga fase memungkinkan untuk mendapatkan dua tegangan yang berbeda: linear dan fase. Mari kita lihat lebih detail apa itu.

  • Tegangan fase terjadi ketika terhubung ke nol inti dan salah satu dari tiga fase rangkaian;
  • Tegangan garis dihasilkan ketika terhubung ke dua fase. Listrik menyebutnya antarmuka, yang lebih dekat ke metode pengukuran.

Sekarang mari kita lihat apa perbedaan antara dua definisi ini.

Dalam kondisi normal, indikator tegangan linier adalah sama antara setiap fase dan pada saat yang sama, mereka 1,73 kali lebih tinggi daripada yang fase. Berbicara dengan cara yang sederhana, sesuai dengan standar domestik, tegangan listriknya 380 volt, dan tegangan fasa adalah 220V. Fitur-fitur garis tiga fase seperti itu telah menemukan aplikasinya dalam menyediakan pasokan daya tak terputus bagi konsumen industri dan perumahan.

Perlu dicatat bahwa fitur-fitur ini hanya memiliki sirkuit empat-fasa tiga-fase, tegangan pengenal yang ditandai sebagai 380 / 220V. Dari peruntukan ini menjadi jelas bahwa adalah mungkin untuk menghubungkan berbagai konsumen ke jalur ini, yang dirancang untuk arus pengenal baik 380V dan 220 volt.

Perhatikan! Penting untuk mengetahui bahwa ketika tegangan linier reda (jatuh), tegangan fase juga berubah. Selain itu, tegangan fase indikator mudah dihitung jika diketahui nilai liniernya. Untuk melakukan ini, dari indikator linear perlu mengekstrak akar kuadrat dari tiga. Data yang diperoleh akan sama dengan tegangan fasa.

Karena fitur yang diuraikan di atas dan berbagai kemungkinan koneksi, itu adalah sirkuit tiga fase tiga-konduktor yang meluas. Ruang lingkup penerapan skema catu daya semacam itu bersifat universal. Oleh karena itu, digunakan untuk menggerakkan benda-benda besar dengan konsumen yang kuat, perumahan, kantor dan gedung administrasi dan struktur lainnya.

Pada saat yang sama, tidak perlu menghubungkan kedua jenis konsumen ke 380V dan 220V. Misalnya, di bangunan tempat tinggal yang paling sering digunakan hanya peralatan rumah tangga yang dirancang untuk 220 volt. Dalam hal ini, penting untuk memastikan beban seragam pada ketiga fase, mendistribusikan kekuatan sambungan setiap baris dengan benar. Di gedung apartemen, ini dijamin oleh perintah catur menghubungkan apartemen ke konduktor fase. Di rumah pribadi (dengan adanya masukan pada 380V) perlu mendistribusikan beban sepanjang jalur khusus secara terpisah.

Sekarang Anda tahu jenis voltase apa yang dapat diperoleh dari sirkuit tiga fase, metode koneksi apa ke kabel empat inti yang digunakan untuk ini. Pengetahuan ini akan berguna bagi para ahli listrik dan konsumen biasa.

Apa itu tegangan linier dan fase, berapa rasio mereka?

Tegangan AC dan besarnya

Tegangan dibedakan berdasarkan sifat arus: AC dan DC. Variabel dapat berupa berbagai bentuk, titik utama adalah bahwa tanda dan nilainya berubah dari waktu ke waktu. Tanda konstan selalu satu polaritas, dan nilainya dapat distabilkan atau tidak distabilkan.

Di outlet kami, tegangannya adalah sinusoidal variabel. Nilai-nilai yang berbeda dibedakan, konsep-konsep instan, amplitudo, dan akting yang paling sering digunakan. Seperti namanya, tegangan sesaat adalah jumlah volt pada titik waktu tertentu. Amplitudo adalah ayunan sinusoid relatif terhadap nol dalam volt, yang efektif adalah integral dari fungsi tegangan dari waktu ke waktu, hubungan antara mereka adalah: bertindak √2 atau 1,41 kali lebih kecil dari amplitudo. Berikut tampilannya di grafik:

Tiga Tegangan Fase

Dalam sirkuit tiga fase, ada dua jenis tegangan - linier dan fase. Untuk mengetahui perbedaan mereka, Anda perlu melihat diagram vektor dan grafik. Di bawah ini Anda dapat melihat tiga vektor Ua, Ub, Uc - ini adalah vektor tegangan atau fase. Sudut di antara mereka adalah 120 °, kadang-kadang mereka mengatakan 120 derajat listrik. Sudut ini sesuai dengan itu di mesin listrik paling sederhana antara gulungan (kutub).

Jika kita memantulkan vektor Ub sehingga sudut kemiringannya dipertahankan, tetapi awal dan akhirnya bertukar, tandanya akan berubah menjadi sebaliknya. Kemudian kita atur permulaan vektor –Ub ke ujung vektor Ua, jarak antara awal Ua dan akhir –Ub akan sesuai dengan vektor dari tegangan garis Ul.

Dengan kata sederhana, kita melihat bahwa besarnya tegangan garis lebih besar dari fase. Mari kita menganalisis grafik tegangan dalam jaringan tiga fase.

Garis vertikal merah menunjukkan tegangan garis antara fase 1 dan fase 2, dan garis kuning menunjukkan fase amplitudo fase 2.

SINGKAT: Tegangan linear diukur antara fase dan fase, dan tegangan fase antara fase dan nol.

Dari sudut pandang perhitungan, perbedaan antara tekanan ditentukan oleh solusi dari rumus ini:

Tegangan garis lebih dari fase dalam √3 atau 1,73 kali.

Beban ke jaringan tiga fase dapat dihubungkan oleh tiga atau empat kabel. Konduktor keempat adalah nol (netral). Tergantung pada jenis jaringan dapat dengan netral terisolasi dan dibumikan. Secara umum, dengan beban seragam, tiga fase dapat dipasok tanpa kabel netral. Hal ini diperlukan agar tegangan dan arus terdistribusi secara merata dan tidak ada ketidakseimbangan fase, dan juga sebagai salah satu pelindung. Dalam jaringan yang didasari tuli, ketika terjadi kerusakan, pemisah otomatis akan tersingkir pada casing atau sekering di switchboard akan meledak, sehingga Anda akan terhindar dari bahaya sengatan listrik.

Hal yang hebat adalah bahwa dalam jaringan semacam itu, kita secara bersamaan memiliki dua voltase yang dapat digunakan berdasarkan persyaratan beban.

Misalnya: perhatikan panel listrik di pintu masuk rumah Anda. Tiga fase datang kepada Anda, dan salah satunya dibawa ke apartemen dan nol. Dengan demikian, Anda mendapatkan soket 220V (fase), dan antara fase di pintu masuk 380V (linier).

Diagram koneksi konsumen untuk tiga fase

Semua motor, pemanas kuat dan beban tiga fase lainnya dapat dihubungkan sesuai dengan sirkuit bintang atau delta. Selain itu, kebanyakan motor listrik di Kalimantan memiliki satu set jumper, yang, tergantung pada posisinya, membentuk bintang atau segitiga gulungan, tetapi lebih pada itu nanti. Apa itu koneksi bintang?

Koneksi bintang menyiratkan koneksi dari gulungan generator dengan cara ini, ketika ujung gulungan terhubung pada satu titik, dan beban terhubung ke awal gulungan. Bintang juga menghubungkan gulungan mesin dan pemanas kuat, tetapi bukannya gulungan di dalamnya adalah elemen pemanas.

Mari kita bicara tentang contoh motor listrik. Ketika menghubungkan gulungannya dengan bintang, tegangan linier 380 V diterapkan ke dua gulungan, dan seterusnya dengan masing-masing pasangan fase.

Pada Gambar A, B, C - awal gulungan, dan X, Y, Z - berakhir terhubung dalam satu titik dan titik ini dibumikan. Di sini Anda melihat jaringan dengan ground netral yang rendah (kawat N). Dalam prakteknya, itu tampak seperti pada foto motor listrik bourne:

Kotak merah menyoroti ujung gulungan, mereka saling berhubungan oleh jumper, pengaturan jumper (dalam garis) menunjukkan bahwa mereka terhubung oleh bintang. Warna biru - memberi makan tiga fase.

Dalam foto ini, permulaan (W1, V1, U1) dan berakhir (W2, V2, U2) ditandai, perhatikan bahwa mereka digeser dari awal, ini diperlukan untuk koneksi segitiga yang nyaman:

Ketika menghubungkan dalam segitiga, tegangan linear diterapkan pada setiap belitan, ini mengarah pada fakta bahwa arus besar mengalir. Winding harus dirancang untuk koneksi semacam itu.

Masing-masing metode switching memiliki kelebihan dan kekurangan, beberapa mesin beralih dari bintang ke segitiga selama proses start-up.

Nuansa

Dalam melanjutkan pembicaraan tentang mesin tidak dapat diabaikan pertanyaan tentang pilihan skema inklusi. Faktanya adalah biasanya mesin di nameplates mereka mengandung label:

Di baris pertama, Anda melihat legenda segitiga dan bintang, perhatikan bahwa segitiga itu muncul lebih dulu. Lebih lanjut, 220 / 380V adalah tegangan pada segitiga dan bintang, yang berarti bahwa ketika menghubungkan dengan segitiga perlu bahwa tegangan linier sama dengan 220V. Jika tegangan di jaringan Anda adalah 380, maka Anda perlu menghubungkan motor ke sebuah bintang. Sedangkan fase selalu 1,73 kurang, terlepas dari besarnya linier.

Contoh yang bagus adalah mesin berikut:

Di sini, tegangan nominal sudah 380/660, yang berarti harus dihubungkan dengan segitiga untuk linier 380, dan bintang ini ditujukan untuk catu daya dari tiga fase 660V.

Jika dalam beban yang kuat mereka lebih sering beroperasi dengan nilai-nilai tegangan antarmuka, maka dalam rangkaian pencahayaan di 99 %% dari kasus fase tegangan digunakan (antara fase dan nol). Pengecualian adalah derek listrik dan sejenisnya, di mana transformator dengan gulungan sekunder dengan linear 220 V dapat digunakan.Tetapi ini adalah kehalusan dan fitur spesifik dari perangkat tertentu. Lebih mudah bagi pemula untuk mengingat ini: tegangan fasa adalah yang berada di soket antara fase dan nol, linier - sejalan.

Tegangan garis

Di sirkuit listrik ada berbagai jenis tegangan. Tegangan garis dapat diamati dalam jaringan tiga fase, di mana ia muncul di antara dua konduktor fase. Dalam banyak kasus, levelnya mencapai 380 volt.

Linear dibandingkan tegangan fasa

Jika kita membayangkan sirkuit tiga fase, jelas dipahami bahwa ada tegangan tertentu di dalamnya antara kontak fase dan fase dan nol kabel. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sirkuit ini menggunakan sirkuit tiga-fase empat-kawat. Karakteristik utamanya adalah tegangan dan frekuensi. Tegangan yang terjadi di sirkuit antara dua konduktor fasa adalah linear, dan apa yang tampak antara fase dan fase nol.

Sebuah fitur luar biasa dari tegangan linier adalah bahwa hal itu didasarkan pada itu bahwa arus dan parameter lain dari rangkaian tiga fase dihitung. Selain itu, skema seperti itu dapat dihubungkan tidak hanya dengan kontak tiga fase standar, tetapi juga fase tunggal (ini adalah berbagai peralatan rumah tangga, penerima). Nominal sama dengan 380 volt, sementara itu dapat bervariasi tergantung pada lompatan atau perubahan lain di jaringan lokal.

Ada beberapa opsi untuk koneksi seperti itu, misalnya, sistem dengan netral di bawah grounding adalah yang paling populer. Hal ini ditandai oleh fakta bahwa koneksi ke sana dibuat sesuai dengan skema khusus:

  1. Keran fase tunggal terhubung ke kabel fase;
  2. Tiga fase - hingga tiga fase, masing-masing.

Tegangan lini memiliki penggunaan yang sangat luas karena keamanan dan kenyamanan percabangan jaringan. Perangkat listrik hanya terhubung ke kawat fase tunggal, itu berbahaya saja. Perhitungan sistemnya sangat sederhana, dipandu oleh rumus standar dari fisika. Pada saat yang sama, untuk mengukur parameter jaringan ini, itu cukup untuk menggunakan multimeter sederhana, untuk mengukur karakteristik koneksi fase Anda akan memerlukan beberapa perangkat khusus (sensor arus, voltmeter dan lain-lain).

Beberapa fitur jaringan:

  1. Ketika pemasangan kabel seperti itu tidak diperlukan untuk menggunakan perangkat profesional, semua pengukuran dilakukan dengan obeng dengan indikator;
  2. Ketika menghubungkan konduktor tidak perlu menghubungkan kabel netral, karena karena bebas netral, risiko sengatan listrik sangat kecil;
  3. Teknik elektro menggunakan diagram pengkabelan seperti itu untuk berbagai motor listrik dan perangkat lain yang membutuhkan daya tinggi untuk operasi. Faktanya adalah bahwa menggunakan jenis tegangan ini ada kesempatan untuk meningkatkan efisiensi dengan sepertiga, yang merupakan properti yang sangat berguna, terutama untuk motor induksi;
  4. Rangkaian ini digunakan untuk AC dan DC;
  5. Harus diingat bahwa koneksi fase tunggal dapat dihubungkan ke jaringan tiga fase, tetapi tidak sebaliknya;
  6. Namun, rantai semacam itu memiliki kelemahan tertentu. Dalam hubungan linear konduktor sangat sulit untuk mendeteksi kerusakan. Ini berkontribusi terhadap peningkatan bahaya kebakaran.

Dengan demikian, perbedaan utama antara tegangan fasa dan garis adalah perbedaan dari kabel yang terhubung pada gulungan.

Untuk mengontrol dan menyamakan parameter ini, perangkat khusus sering digunakan - penstabil tegangan linier. Ini memungkinkan Anda mempertahankan indikator pada tingkat tertentu, sementara normalisasi meningkat. Definisi lain adalah penstabil pulsa. Perangkat dapat dihubungkan ke stopkontak listrik, kontak peralatan listrik, dll.

Koneksi

Tegangan linear dan fase sering digunakan untuk memulai generator. Pertimbangkan apa koneksi kabel pada contoh generator tiga fase. Ini terdiri dari gulungan primer dan sekunder. Mereka dapat dihubungkan oleh bintang atau segitiga.

Diagram Bintang dan Segitiga

Menghubungkan konduktor di "segitiga" awal fase kedua terhubung dengan akhir yang pertama. Selain itu, kabel saluran sumber terhubung ke setiap fase konduktor. Ini menyetarakan arus, sehingga tegangan fasa menjadi linier. Skema serupa untuk menghubungkan trafo dan motor.

Sambungan semacam itu juga memungkinkan untuk gaya penggerak listrik nol dan frekuensi konstan. Arus belitan bergeser sebesar 120 derajat, sehingga dalam skema umum hubungan ini memiliki bentuk tiga arus terpisah yang bergeser relatif terhadap satu sama lain dengan 2/3 periode. Rasio ini dapat bervariasi tergantung pada jenis perangkat yang terhubung dan karakteristik jaringan.

Rumus untuk menghitung mesin

Demikian pula, Anda dapat menghubungkan motor asinkron tiga fase, stabilizer atau amplifier dalam "bintang" jaringan 220 volt. Skema ini melibatkan menghubungkan awal gulungan ke jaringan. Kemudian arus dengan karakteristik jaringan akan mulai bergerak dari input. Kontak output (ujung gulungan) akan terhubung ke awal dengan bantuan jumper khusus. Dengan demikian, tegangan antarmuka akan mengalir melalui semua kontak yang aktif.

Dalam jaringan yang terisolasi, berbagai kapasitor awal digunakan untuk memulai sistem. Demikian pula menghubungkan terminal pada gulungan. Sambungan ini sering digunakan untuk transformator step-down dan berbagai motor yang disediakan untuk operasi fase tunggal.

Regulator tegangan dengan perlindungan yang berlebihan

Perhitungan

Untuk menghitung tegangan linier, rumus Kirgoff digunakan:

∑ Ik = 0;, yang menunjukkan bahwa pada setiap node di sirkuit, saat ini adalah nol.

Dan hukum Ohm:

I = U / R. Mengetahui undang-undang ini, Anda dapat dengan mudah menghitung karakteristik dari suatu kontak atau jaringan tertentu.

Ketika mencabang sistem, mungkin perlu untuk menghitung tegangan antara kawat fase dan kabel netral:

SayaL = IF - parameter ini dapat bervariasi tergantung pada koneksi. Dari sini dapat disimpulkan bahwa parameter linear sama dengan yang fase.

Namun, dalam situasi tertentu, perlu untuk menghitung rasio tegangan antara fase dan garis konduktor.

Untuk ini, rumus berikut digunakan: Ul = Uf √3, di mana:

Ul -linear, Uph - fase. Rumus hanya berlaku jika sayaL = IF.

Ketika keran tambahan dimasukkan dalam jaringan, penting untuk secara terpisah menghitung tegangan fasa dari masing-masing koneksi. Kemudian, bukannya Uf, data dari peruntukan khusus ini diganti.

Saat bekerja dengan instalasi industri, mungkin perlu menghitung daya reaktif tiga fase. Ini diproduksi sesuai dengan rumus:

Memahami perbedaan antara tegangan fase dan garis

Tegangan fase dan linier, bintang dan koneksi delta. Dalam percakapan para ahli listrik, Anda dapat sering mendengar kata-kata ini. Tetapi tidak semua teknisi listrik tahu arti persisnya. Jadi apa arti istilah-istilah ini? Mari coba cari tahu.

Pada awal rekayasa listrik, energi generator listrik dan baterai ditransfer ke konsumen melalui jaringan DC. Di AS, pemberi maaf utama untuk ide ini adalah penemu terkenal Thomas Edison dan perusahaan energi terbesar pada waktu itu, mematuhi otoritas "raksasa rekayasa", tanpa ragu-ragu memperkenalkannya menjadi kenyataan.

Namun, ketika muncul pertanyaan untuk menciptakan jaringan listrik yang luas dari konsumen, yang digerakkan oleh generator yang terletak di jarak yang sangat jauh, yang membutuhkan pembuatan saluran listrik pertama, proyek tersebut dikalahkan oleh tidak ada orang yang kemudian diketahui sebagai ekspatriat Serbia Nikola Tesla.

Dia secara radikal mengubah gagasan tentang sistem catu daya, menggunakan bukan yang konstan, generator dan saluran listrik arus bolak-balik. Ini memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi kehilangan energi, konsumsi material dan meningkatkan efisiensi energi.

Dalam sistem ini, alternator tiga fasa arus bolak-balik yang dibuat oleh Tesla digunakan, dan energi ditransfer menggunakan transformer tegangan yang diciptakan oleh ilmuwan Rusia PN Yablochkov.

Insinyur Rusia lainnya, M. O. Dolivo-Dobrovolsky, setahun kemudian, tidak hanya menciptakan sistem catu daya serupa di Rusia, tetapi juga secara signifikan meningkatkannya.

Tesla menggunakan enam kabel untuk menghasilkan dan mengirimkan energi, Dobrovolsky diusulkan dengan memodifikasi koneksi generator untuk mengurangi jumlah ini menjadi empat.

Bereksperimen atas penciptaan generator, ia menciptakan motor listrik rotor tupai-sangkar asinkron, yang masih paling banyak digunakan dalam industri.

Apa itu fase: didefinisikan dalam

Konsep fase hanya ada di sirkuit AC sinusoidal. Secara matematis, arus seperti itu dapat direpresentasikan dan digambarkan dengan persamaan dari vektor yang berputar yang tetap pada satu ujung pada titik asal koordinat. Perubahan tegangan rangkaian dari waktu ke waktu akan menjadi proyeksi vektor ini pada sumbu koordinat.

Nilai kuantitas ini tergantung pada sudut di mana vektor ke sumbu koordinat berada. Secara tegas, sudut vektor adalah fase.

Nilai tegangan diukur relatif terhadap potensi Bumi, selalu sama dengan nol. Oleh karena itu, kawat di mana ada tegangan arus bolak, disebut fase, dan yang lainnya, membumi, - nol.

Sudut fase dari satu vektor tidak mewakili nilai praktis yang besar - dalam jaringan listrik itu membuat putaran penuh dalam 360 ° dalam 1/50 detik. Di mana lebih banyak penggunaan memiliki sudut relatif antara dua vektor.

Dalam sirkuit dengan apa yang disebut unsur reaktif: koil, kapasitor, ia terbentuk antara vektor nilai-nilai tegangan dan arus. Sudut ini disebut pergeseran fasa.

Jika nilai-nilai beban reaktif tidak berubah dengan waktu, maka pergeseran fasa antara arus dan tegangan akan konstan. Dan sudah dengan itu Anda dapat membuat analisis dan perhitungan rangkaian listrik.

Pada abad XIX, ketika tidak ada teori ilmiah tentang listrik, dan semua pengembangan peralatan baru dilakukan secara eksperimental, para peneliti menyadari bahwa pergantian kawat, berputar dalam medan magnet konstan, menciptakan tegangan listrik di ujungnya.

Kemudian ternyata itu bervariasi secara sinusoidal. Jika Anda memutar gulungan banyak putaran, tegangan akan meningkat secara proporsional. Dengan demikian, generator listrik pertama yang dapat memberikan konsumen energi listrik muncul.

Tesla, dalam generator yang dikembangkan untuk Stasiun Hidroelektrik Niagara, kemudian yang terbesar di Amerika Serikat, untuk menggunakan medan magnet secara lebih efektif, menempatkan tiga kumparan di dalamnya, bukan satu kumparan.

Bereksperimen dengan generator semacam itu, insinyur listrik pertama menyadari bahwa tegangan pada belitan tidak berubah secara bersamaan. Ketika, misalnya, di salah satu dari mereka mencapai maksimum positif, dalam dua lainnya akan menjadi setengah dari minimum negatif dan secara berkala untuk setiap belitan, dan untuk deskripsi matematis dari sistem seperti itu, sistem tiga vektor berputar dengan sudut relatif 120 ° diperlukan..

Kemudian ternyata bahwa jika beban di sirkuit berliku sangat berbeda satu sama lain, ini secara signifikan memperburuk pengoperasian generator itu sendiri. Ternyata dalam jaringan cabang besar lebih menguntungkan untuk tidak menyeret tiga jalur listrik yang berbeda kepada konsumen, tetapi untuk membawa satu fase tiga ke mereka dan pada akhirnya untuk memastikan distribusi beban yang seragam pada setiap fase.

Dolivo - Dobrovolsky menyarankan skema seperti itu, ketika satu output dari masing-masing dari tiga gulungan pembangkit dihubungkan bersama-sama dan di-ground, sebagai akibatnya potensi mereka menjadi sama dan nol, dan tegangan listrik dikeluarkan dari tiga terminal berliku lainnya.

Skema ini menerima nama "koneksi bintang". Ini masih skema utama dari organisasi jaringan listrik tiga fase.

Memahami tegangan fasa apa

Untuk membuat jaringan seperti itu, diperlukan untuk menarik saluran listrik dari generator ke konsumen yang terdiri dari tiga kawat fase dan satu kabel nol. Tentu saja, dalam jaringan nyata, untuk meningkatkan kerugian pada kabel di kedua ujung garis, transformator step-up dan step-down juga terhubung, tetapi ini tidak mengubah gambar sebenarnya dari operasi jaringan.

Kabel nol diperlukan untuk memperbaiki potensi output umum generator kepada konsumen, karena tegangan di setiap kawat fase dibuat dalam kaitannya dengan itu.

Dengan demikian, tegangan fasa terbentuk dan diukur relatif terhadap titik sambungan umum gulungan - kawat netral. Dalam jaringan tiga fase yang seimbang untuk beban, arus minimum mengalir melalui kawat netral.

Pada output dari saluran transmisi tiga fase ada tiga kabel fase: L1, L2, L3 dan satu nol - N. Menurut standar Eropa yang ada, mereka harus memiliki notasi warna:

  • L1 berwarna coklat;
  • L2 berwarna hitam;
  • L3 berwarna abu-abu;
  • N berwarna biru;
  • Kuning hijau untuk landasan pelindung.

Garis-garis ini dibawa ke konsumen yang besar dan serius: perusahaan, lingkungan perkotaan, dll. Tetapi pengguna daya rendah biasanya tidak memerlukan tiga sumber tegangan, sehingga mereka terhubung ke jaringan satu-fase, di mana hanya ada satu fase dan satu kawat netral.

Distribusi beban seragam di masing-masing dari tiga jalur fase tunggal memastikan keseimbangan fase dalam sistem catu daya tiga fase.

Apa itu tegangan saluran

Keuntungan dari jaringan fase tunggal adalah bahwa salah satu kabel memiliki potensi yang dekat dengan Bumi.

Ini, pertama, membantu memastikan keamanan listrik peralatan, ketika risiko sengatan listrik hanya satu kawat fase.

Kedua, skema seperti itu cocok untuk jaringan kabel, menghitung dan memahami pekerjaan mereka, dan melakukan pengukuran. Jadi, untuk mencari kawat fasa, alat pengukur khusus tidak diperlukan, itu sudah cukup untuk memiliki obeng indikator.

Tetapi satu lagi tegangan dapat diperoleh dari jaringan tiga fase, jika Anda menghubungkan beban antara dua konduktor fase. Ini akan lebih tinggi nilainya daripada tegangan fasa, karena ini akan menjadi proyeksi pada sumbu koordinat bukan satu vektor, tetapi dua, yang terletak pada sudut 120 ° satu sama lain.

Ini "overhang" akan memberikan peningkatan sekitar 73%, atau √3-1. Menurut standar yang ada, tegangan garis dalam jaringan tiga fase harus sama dengan 380 V.

Apa perbedaan utama antara tegangan ini

Jika beban yang tepat dihubungkan ke jaringan seperti itu, misalnya, motor listrik tiga fase, maka akan memberikan tenaga mekanis yang jauh lebih besar daripada satu fase tunggal dengan ukuran dan berat yang sama. Tetapi Anda dapat menghubungkan beban tiga fase dengan dua cara. Satu, sebagaimana telah disebutkan - "bintang".

Jika output awal dari ketiga lilitan generator atau trafo linier tidak terhubung bersama-sama, tetapi hubungkan masing-masing ke output akhir berikutnya, membuat rantai serial dari gulungan, hubungan ini disebut "segitiga".

Kekhasannya adalah dengan tidak adanya kawat netral, dan untuk terhubung ke jaringan seperti itu Anda memerlukan peralatan tiga fase yang tepat, di mana beban juga dihubungkan oleh "segitiga".

Dengan koneksi seperti itu, hanya tegangan linier 380 V yang beroperasi Salah satu contoh: motor listrik yang terhubung ke jaringan tiga fase sesuai dengan sirkuit bintang, dengan arus dalam gulungan 3.3 A, akan mengembangkan daya 2190 W.

Ternyata, memiliki jaringan tiga fase dan motor listrik yang sama, kita bisa mendapatkan kekuatan yang jauh lebih besar daripada menggunakan yang satu fase, tetapi hanya dengan mengubah diagram pengkabelan, kita akan meningkatkan daya output mesin tiga kali lebih banyak. Benar, gulungannya juga harus dinilai untuk peningkatan arus.

Dengan demikian, perbedaan utama antara dua jenis tegangan dalam jaringan AC, seperti yang kita ketahui, adalah besarnya tegangan garis, yang merupakan 3 kali tegangan fasa. Nilai absolut dari perbedaan potensial antara fase konduktor dan Bumi diambil sebagai nilai tegangan fasa. Tegangan lini adalah besaran relatif dari perbedaan potensial antara dua konduktor fase.

Perbedaan Line dan Fase

Rangkaian catu daya tiga fasa bangunan dan fasilitas industri populer di Federasi Rusia, karena memiliki keuntungan dari efektivitas biaya (dalam hal penggunaan bahan) dan kemampuan untuk mentransfer sejumlah besar listrik dibandingkan dengan sirkuit catu daya fase tunggal.

Koneksi tiga fase memungkinkan untuk memasukkan generator dan motor listrik bertenaga tinggi, serta kemampuan untuk bekerja dengan parameter tegangan yang berbeda, ini tergantung pada jenis beban yang beralih ke sirkuit listrik. Untuk bekerja dalam jaringan tiga fase, perlu untuk memahami rasio dari elemen-elemennya.

Tiga Elemen Jaringan Fase

Elemen utama dari jaringan tiga fase adalah generator, saluran transmisi tenaga listrik, beban (konsumen). Untuk mempertimbangkan pertanyaan tentang apa tegangan linier dan fase dalam rangkaian, mari kita definisikan fase apa itu.

Fase adalah rangkaian listrik dalam sistem sirkuit listrik multifasa. Awal fase adalah klip atau akhir dari konduktor listrik, di mana arus listrik masuk ke dalamnya. Para ahli selalu berbeda dalam jumlah fase sirkuit listrik: fase tunggal, dua fase, tiga fase dan multifase.

Jenis sirkuit listrik, klasifikasi mereka:

Inklusi tiga fase yang paling sering digunakan, yang memiliki keuntungan signifikan, baik di depan sirkuit multifase, dan di depan sirkuit fase tunggal. Perbedaannya adalah sebagai berikut:

  • menurunkan biaya transportasi energi listrik;
  • kemampuan untuk menciptakan EMF untuk pengoperasian mesin asynchronous adalah pekerjaan lift di gedung-gedung bertingkat tinggi, peralatan di kantor dan di produksi;
  • Jenis koneksi ini memungkinkan untuk menggunakan tegangan linear dan fase secara bersamaan.

Apa itu tegangan fasa dan garis?

Fase dan tegangan garis dalam sirkuit tiga fase penting untuk manipulasi papan daya listrik, serta untuk pengoperasian peralatan yang bertenaga dari 380 volt, yaitu:

  1. Apa tegangan fasa? Tegangan ini, yang ditentukan antara awal fase dan akhir, dalam prakteknya, ditentukan antara kawat netral dan fase.
  2. Tegangan garis adalah ketika diukur antara dua fase, antara terminal fase yang berbeda.

Dalam prakteknya, tegangan fasa adalah 60% berbeda dari linear, dengan kata lain, parameter tegangan linier 1,73 kali tegangan fasa. Sirkuit tiga-fase dapat memiliki tegangan linier sebesar 380 volt, yang memungkinkan untuk mendapatkan tegangan fase 220 V.

Distribusi tegangan fasa dan garis di rumah:

Apa bedanya?

Untuk masyarakat, istilah "tegangan antarmuka" ditemukan di gedung-gedung multi-unit, bertingkat tinggi, ketika lantai pertama disediakan untuk ruang kantor, serta di pusat perbelanjaan, ketika fasilitas bangunan dihubungkan oleh beberapa kabel listrik tiga fase yang menyediakan 380 Volt. Jenis sambungan rumah ini memastikan pengoperasian mesin angkat asinkron, pekerjaan eskalator, peralatan pendinginan industri.

Dalam prakteknya, melakukan pengkabelan sirkuit tiga fase cukup sederhana, mengingat bahwa fase dan nol pergi ke apartemen, dan semua tiga fase + netral ke ruang kantor.

Diagram koneksi dari apartemen dari sirkuit tiga-fase:

Kompleksitas skema sambungan linear terletak pada kesulitan menentukan dalam proses pemasangan konduktor, yang dapat menyebabkan kegagalan peralatan. Sirkuit berbeda terutama antara koneksi fase dan garis, koneksi dari lilitan beban dan sumber catu daya.

Wiring diagram

Ada dua skema untuk menghubungkan sumber tegangan (generator) ke jaringan:

Ketika koneksi bintang dibuat, awal gulungan generator terhubung pada satu titik. Itu tidak memberi kemungkinan meningkatkan kekuatan. Dan koneksi di bawah skema "delta" adalah ketika gulungan terhubung secara seri, yaitu, awal dari lilitan satu fasa terhubung ke ujung belitan yang lain. Ini memberikan kemampuan untuk meningkatkan tegangan hingga tiga kali.

Skema koneksi "bintang", "segitiga":

Untuk pemahaman yang lebih baik tentang diagram pengkabelan, spesialis menentukan apa fase dan arus linear adalah:

  • arus linier adalah arus yang mengalir di kapal selam yang menghubungkan sumber energi listrik dan penerima (beban);

Arus linear dan fase:

Arus linear dan fase penting ketika ada beban yang tidak seimbang pada sumber (generator), ini sering ditemukan dalam proses menghubungkan objek ke catu daya. Semua parameter yang terkait dengan garis adalah tegangan linier dan arus, dan terkait dengan fase adalah parameter dari nilai-nilai fase.

Jelas dari koneksi bintang bahwa arus linear memiliki parameter yang sama dengan arus fasa. Ketika sistem simetris, tidak perlu untuk kawat netral, dalam prakteknya, ia mempertahankan simetri sumber ketika beban tidak simetris.

Karena asimetri beban terhubung (dan dalam prakteknya ini terjadi dengan masuknya perangkat penerangan di sirkuit), perlu untuk memastikan operasi independen dari tiga fase rangkaian, ini dapat dilakukan di jalur tiga kawat ketika fase receiver terhubung dalam segitiga.

Para ahli memperhatikan fakta bahwa ketika tegangan linier menurun, parameter perubahan tegangan fasa. Mengetahui nilai tegangan antarmuka, Anda dapat dengan mudah menentukan besarnya tegangan fasa.

Bagaimana cara membuat perhitungan tegangan linier?

Spesialis untuk menghitung parameter tegangan linier menggunakan rumus Kirchhoff:

Ketika sistem bercabang memasok objek dengan energi listrik dilakukan, kadang-kadang ada kebutuhan untuk menghitung tegangan antara dua kabel "nol" dan "fase": IF = IL, yang berarti bahwa fase dan parameter linier adalah sama. Rasio antara kabel fase dan linier dapat ditemukan dengan menggunakan rumus:

Unsur penemuan rasio tegangan dan evaluasi sistem catu daya oleh spesialis dilakukan oleh parameter linier ketika nilainya diketahui. Dalam sistem catu daya empat-kawat, tanda 380/220 volt dilakukan.

Kesimpulan

Menggunakan kemampuan sirkuit tiga fase (sirkuit empat-konduktor), Anda dapat membuat koneksi yang berbeda, yang memungkinkan penggunaannya secara luas. Para ahli menganggap tegangan tiga fase untuk dihubungkan sebagai opsi universal, karena memungkinkan untuk menghubungkan beban daya tinggi, tempat tinggal, dan gedung perkantoran.

Di gedung apartemen, konsumen utama adalah peralatan rumah tangga yang dirancang untuk jaringan 220 V, untuk alasan ini penting untuk membuat distribusi beban merata antara fase sirkuit, ini dicapai dengan memasukkan apartemen di jaringan sesuai dengan prinsip catur. Distribusi beban rumah-rumah pribadi berbeda, di dalamnya itu dilakukan sesuai dengan nilai-nilai beban pada setiap fase dari semua peralatan rumah tangga, arus di konduktor yang lewat selama periode maksimum switching pada perangkat.

Apa itu tegangan fasa dan garis?

Tingkat tegangan merupakan karakteristik potensial dari kualitas pasokan energi listrik kepada konsumen. Perangkat dioperasikan untuk waktu yang lama di bawah kondisi operasi dalam rentang daya jaringan yang diijinkan. Untuk menentukan parameter operasi dan koneksi membedakan antara tegangan fase dan garis dalam tiga fase sirkuit. Pada output dari pabrikan, listrik diubah untuk transportasi, dan setelah tahap konversi terbalik, ia memperoleh nilai yang digunakan oleh konsumen.

Apa itu fase?

Fase adalah nilai fungsi trigonometri, misalnya, menentukan bentuk atau menggambarkan gerakan gelombang atau osilasi. Nilai identik dengan sudut atau argumen dari fungsi periodik. Ketergantungan seluruh fase pada koordinat dan waktu tidak selalu linear dan harmonis. Ujung konduktor di mana arus memasuki rangkaian, atau klem mewakili awal fase. Perubahan tegangan rangkaian melalui interval waktu adalah proyeksi vektor sinar pada sumbu koordinat.

Rantai adalah elemen standar - generator energi, rantai transmisi, penerima. Untuk konsep apa itu fase, tegangan linier, interaksinya membutuhkan definisi fase. Posisi fase hanya berlaku untuk jalur ac saja. Konsep ini didefinisikan sebagai persamaan dari sektor rotasi vektor dengan fiksasi satu ujung pada asal koordinat.

Saluran listrik berbeda dalam jumlah fase: tunggal, dua, tiga, dan multifase.

Di Rusia, jaringan tiga fase populer untuk menggerakkan konsumen, yang diwakili oleh bangunan rumah tangga atau fasilitas industri. Sambungan memiliki kelebihan dibandingkan dengan catu daya fase tunggal:

  • profitabilitas karena penggunaan material yang menguntungkan;
  • kemungkinan mengangkut sejumlah besar listrik;
  • inklusi dalam rangkaian kerja generator listrik dan mesin tenaga tinggi;
  • penciptaan indeks tegangan yang berbeda tergantung pada opsi untuk beralih pada beban yang memakan ke saluran listrik.

Bekerja di sirkuit tiga-fase tergantung pada rasio timbal balik dari komponennya. Indikator tegangan tergantung pada fase (sudut kemiringan dari berkas vektor ke bidang sumbu koordinat). Tegangan ditentukan oleh potensi lahan, yaitu nol. Karena ini, kabel dengan tegangan sekarang disebut sebagai fase, dan kabel ground disebut nol. Sudut fase dari satu vektor tidak memiliki arti khusus, karena di garis itu membuat rotasi 360 ° penuh dalam 1/50 detik. Sudut relativitas interfase dari 2 vektor diperhitungkan.

Dalam jaringan dengan penggunaan bagian reaktif, sudut diambil antara indikator vektor arus listrik dan tegangan, ini disebut pergeseran fasa. Jika nilai-nilai beban yang terhubung tidak berubah seiring waktu, besarnya pergeseran akan selalu konstan. Indikator konstan digunakan dalam perhitungan garis listrik dan analisis kerja.

Ketika berliku beberapa putaran kawat pada koil, tegangan nominal meningkat sebanding dengan jumlah putaran. Fenomena itu menyebabkan pengembangan generator yang menyediakan listrik bagi konsumen. Untuk efek penerapan medan magnet, beberapa gulungan terkadang dipasang. Medan magnet stator per belokan rotor memotong 3 kumparan secara bersamaan, yang mengarah ke peningkatan daya generator. Ini memungkinkan Anda untuk memberi daya 3 pengguna sekaligus.

Apa tegangan fasa?

Di jalan raya tiga fase dari sebagian besar negara bagian, tegangannya adalah 220 volt. Tegangan fase diukur dalam celah antara fase pada awal dan akhir kawat. Dalam praktiknya, nilai ini berada di tengah-tengah konduktor netral dan kabel tegangan. Ketika dihubungkan oleh bintang, nilai arus linear dan listrik fase tidak berbeda.

Sistem simetris menghilangkan keberadaan inti netral, dengan metode asimetris, kabel nol mempertahankan proporsionalitas dengan sumbernya. Pada varian kedua, perangkat pencahayaan sering dimasukkan dalam rangkaian, dan fungsi independen dari 3 kabel kerja diperlukan, maka kabel penerima adalah segitiga.

Tegangan interfasial digunakan dalam sektor multi-unit dengan toko atau kantor di lantai dasar. Dengan cara ini Anda dapat menyalakan lantai perdagangan dengan kabel listrik untuk menyediakan 380 volt. Dalam koneksi bertingkat tinggi menyediakan lift, eskalator, lemari es industri. Kabelnya relatif sederhana, mengingat bahwa perumahan itu nol dan hidup di bawah beban, dan 3 kabel kerja dan inti netral bercabang ke ruang publik.

Perbedaan antara arus tiga fase dan arus fase tunggal adalah bahwa indikator jaringan adalah daya linear, dan parameter yang terkait dengan beban adalah tegangan fasa. Garis ditarik dari stasiun ke konsumen, termasuk konduktor kerja dan kawat netral. Untuk mengurangi kebocoran ketika melewati sirkuit, di awal dan akhir jaringan, transduser dipasang, tetapi gambar tidak berubah. Kawat netral menangkap dan mengangkut output potensial yang diklaim ke pengguna. Kekuatan dalam kawat di bawah beban dihasilkan berdasarkan nilai dalam netral.

Besarnya tegangan fase terdeteksi dan terjadi relatif ke pusat sambungan gulungan - kawat netral. Dalam rangkaian tiga fase beban seimbang, arus nol ditransmisikan melalui nol. Pada akhir garis seperti itu, kabel di bawah beban dicat dengan warna standar:

  • tinggal L1 - coklat;
  • Kawat L2 - hitam;
  • kabel L3 - abu-abu;
  • nol kepang N - biru;
  • kuning atau hijau - disediakan untuk grounding.

Garis kuat seperti itu dilakukan untuk konsumen besar - seluruh lingkungan, pabrik. Untuk penerima kecil, garis fase tunggal dipasang, termasuk kawat yang dimuat dan nol tambahan. Dengan distribusi kekuatan yang seragam dalam cabang-cabang satu fase, keseimbangan muncul dalam struktur tiga fase. Untuk peletakan cabang komponen, tegangan fase satu inti relatif terhadap netral diambil.

Apa itu tegangan saluran?

Dalam jalan raya tiga fase, tegangan tambahan dapat dibedakan ketika menghubungkan jumper antara 2 kabel yang dimuat. Nilainya lebih tinggi, karena ini adalah proyeksi pada bidang koordinat 2 vektor yang membuat sudut 120 ° satu sama lain. Penambahan nilai tegangan fasa adalah 73% atau dihitung sebagai √3-1. Tegangan listrik yang diterima secara umum di saluran listrik selalu 380 volt.

Tegangan dihitung antara fase-fase atau antara terminal-terminalnya. Ketika menginstal skema, ada kesulitan, yang terdiri dalam ketidakakuratan dalam perhitungan konduktor, yang kadang-kadang menyebabkan kecelakaan. Diagram koneksi berbeda dalam kombinasi inti yang dimuat dan sumber listrik. Keuntungan dari jaringan fase tunggal:

  • keamanan operasi peralatan, karena bahaya dalam hal kerusakan berasal dari 1 kabel;
  • Skema ini digunakan untuk mengimplementasikan pengkabelan yang efektif, pilihan prinsip operasi, perhitungan parameter dan pengukuran.

Perhitungan dalam sistem sederhana, mereka dilakukan dengan mempertimbangkan formula fisik standar. Multimeter digunakan untuk mengukur sirkuit. Karakteristik koneksi ke fase ditentukan menggunakan voltmeter khusus, sensor arus.

Tegangan garis terjadi ketika arus listrik melewati kapal selam ketika sumber energi dan penerima digabungkan. Dengan penurunan daya di area antara output generator dan konsumen, parameter tegangan fase juga berubah. Mengetahui parameter linear, mudah untuk menghitung nilai tegangan fasa.

  • ketika pemasangan perangkat profesional tidak diperlukan, cukup obeng dengan indikator bawaan;
  • saat menghubungkan kabel, nol tidak digunakan - karena inti netral tidak ada bahaya sengatan listrik;
  • sirkuit berlaku untuk jaringan dan garis permanen dengan arus bolak-balik;
  • koneksi fase tunggal dilakukan dalam garis tiga fase, tetapi tidak sebaliknya.

Penggunaan tegangan garis dan fase

Sirkuit listrik datang dalam arus searah dan arus bolak-balik. Lebih sering, sirkuit tiga fase digunakan untuk menghubungkan sumber listrik dengan konsumen. Koneksi memiliki beberapa keuntungan:

  • biaya transfer energi berkurang;
  • kemungkinan menciptakan gaya gerak listrik untuk pengoperasian asynchronous equipment (lift, lift);
  • linear dan tegangan fasa dapat digunakan secara bersamaan.

Untuk menghubungkan generator di jalan raya menggunakan prinsip segitiga atau bintang. Pada varian pertama, gulungan terhubung secara seri, awal fase dan akhir fase lainnya terhubung. Skema ini memungkinkan untuk meningkatkan tegangan beberapa kali. Dalam kasus kedua, bagian awal gulungan digabungkan menjadi titik yang sama, peningkatan daya tidak terjadi.

Klasifikasi catu daya oleh komposisi item kerja:

Menggunakan 4 kabel di bagasi, mungkin, dengan memvariasikan koneksi, untuk menggunakan arus linear dan fase, yang memperluas ruang lingkup aplikasi. Listrik tiga fase dianggap universal, karena beban besar terhubung, misalnya, ke jaringan 10-volt. Jika penerima yang terkait terhubung ke saluran, misalnya, motor listrik tiga fase, maka kekuatan mekanisnya akan mencapai nilai 3 kali lebih tinggi daripada unit satu fase.

Di sektor apartemen, penerima utama adalah peralatan rumah tangga dan peralatan yang didukung oleh 220 V. Bahkan pemisahan antara kabel dengan beban diperlukan, oleh karena itu apartemen terhubung dalam pola yang terhuyung-huyung. Dalam konstruksi perumahan pribadi, konsep distribusi beban pada setiap kabel dari semua peralatan dan peralatan rumah tangga telah diadopsi. Arus konduktor yang ditransmisikan selama peralihan dari jumlah maksimum perangkat diperhitungkan.

Termasuk motor listrik yang sama dalam jaringan dengan 1 atau 3 fase, adalah mungkin untuk mendapatkan perbedaan dalam kekuatan kerjanya. Jika Anda juga memilih metode koneksi yang efektif, maka indikator output akan naik tiga kali. Mempertimbangkan hubungan antara fase dan arus garis, gulungan harus dihitung pada peningkatan nilai. Indikator relatif dari perbedaan muatan antara kabel yang dimuat selalu lebih besar daripada nilai yang sama antara fase dan nol. Perbedaan utama antara karakteristik linear dari tegangan dan daya fase adalah parameter dari tegangan yang dihasilkan.

Contoh klasik penggunaan kedua jenis tegangan adalah koneksi saat memasang generator tiga fase. Gulungan sekunder yang digunakan dan gulungan primer, dihubungkan sesuai dengan salah satu skema. Garis tegangan kopling dan nilai-nilai fase dalam koneksi delta membantu menyamakan arus, dan kedua kekuatan menjadi hampir sama. Demikian pula, motor, konverter dan transformer terhubung.

Varian bintang mengasumsikan bahwa semua belitan terhubung ke sirkuit yang sama menggunakan jumper. Dalam konduktor arus melewati indikator jaringan, dan tegangan ditransmisikan ke terminal aktif dan kontak.

Apa perbedaan utama antara tegangan linier dan fase?

Salah satu jenis sistem dengan beberapa fase, sirkuit yang terdiri dari tiga fase. Mereka adalah gaya elektromotif tipe sinusoidal, yang timbul dengan frekuensi sinkron, dari generator listrik tunggal, dan memiliki perbedaan dalam fase.

Secara fasa, kami mengartikan blok independen dari suatu sistem dengan banyak fase yang memiliki parameter arus yang identik. Oleh karena itu, dalam medan listrik, definisi fase memiliki interpretasi ganda.

Pertama, sebagai nilai yang memiliki osilasi sinusoidal, dan kedua, sebagai elemen independen dalam jaringan listrik dengan beberapa fase. Sesuai dengan kuantitasnya, sirkuit tertentu ditandai: dua fase, tiga fase, enam fase, dll.

Hari ini di industri tenaga listrik, yang paling populer adalah sirkuit tiga fase. Mereka memiliki seluruh daftar keunggulan yang membedakan mereka dari rekan satu fase dan fase-fase, karena, pertama, mereka lebih murah dalam hal teknologi instalasi dan transportasi listrik dengan kerugian dan biaya paling rendah.

Kedua, mereka memiliki kemampuan untuk dengan mudah membentuk medan magnet berputar, yang merupakan kekuatan pendorong untuk motor asynchronous, yang digunakan tidak hanya di pabrik, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari, misalnya, dalam mekanisme mengangkat lift bertingkat tinggi, dll.

Sirkuit listrik yang memiliki tiga fase memungkinkan Anda untuk secara bersamaan menggunakan dua jenis tegangan dari satu sumber listrik - linier dan fase.

Jenis tegangan

Pengetahuan tentang fitur dan karakteristik operasi mereka sangat diperlukan untuk manipulasi dalam papan listrik dan ketika bekerja dengan perangkat yang didukung dari 380 volt:

  1. Linear. Ini disebut sebagai arus antarmuka, yaitu, lewat di antara sepasang kontak atau perangko identik dari fase yang berbeda. Ini ditentukan oleh perbedaan potensial dari sepasang kontak fase.
  2. Fase. Itu muncul ketika menutup kesimpulan awal dan akhir dari fase. Juga, ditetapkan sebagai arus yang terjadi ketika salah satu kontak fase dengan output nol menutup. Nilainya ditentukan oleh nilai absolut dari perbedaan kesimpulan dari fase dan Bumi.

Perbedaan

Dalam sebuah apartemen biasa, atau rumah pribadi, sebagai suatu peraturan, hanya ada satu-fase tipe jaringan 220 volt, oleh karena itu, dua kabel terhubung ke panel catu daya mereka - fase dan nol, lebih jarang yang ketiga ditambahkan - grounding.

Bangunan apartemen bertingkat tinggi dengan kantor, hotel, atau pusat perbelanjaan dipasok langsung dengan 4 atau 5 kabel catu daya yang menyediakan tiga fase dari jaringan 380 volt.

Mengapa pembagian yang begitu sulit? Faktanya adalah bahwa tegangan tiga fase, pertama, itu sendiri ditandai oleh peningkatan daya, dan kedua, itu secara khusus cocok untuk menyalakan listrik tipe tiga fase khusus motor listrik yang digunakan di pabrik, di lift derek listrik, lift eskalator, dll.

Motor seperti itu, ketika dimasukkan ke dalam jaringan tiga-fase, menghasilkan usaha berkali-kali lebih banyak daripada rekan fase tunggal mereka dengan ukuran dan berat yang sama.

Menghubungkan konduktor tidak perlu memasang kontak nol, karena probabilitas kerusakan sangat kecil, karena tidak sibuk netral.

Namun tata letak jaringan seperti itu juga memiliki titik kelemahannya, karena sangat sulit untuk menemukan lokasi kerusakan konduktor jika terjadi kecelakaan atau kerusakan dalam skema instalasi linier, yang dapat meningkatkan risiko kebakaran.

Dengan demikian, perbedaan utama antara tipe fase dan linier adalah diagram pengkabelan yang berbeda untuk sumber dan gulungan konsumen.

Rasio

Nilai tegangan fasa sekitar 58% dari daya analog linier. Artinya, dengan parameter operasi normal, nilai linier stabil dan melebihi nilai fase sebesar 1,73 kali.

Evaluasi tegangan dalam jaringan listrik tiga-fase saat ini terutama dilakukan oleh komponen liniernya. Untuk saluran listrik jenis ini, dipasok dari gardu, biasanya sama dengan 380 volt, dan identik dengan fase analog 220 V.

Dalam jaringan listrik dengan empat kabel, tegangan arus tiga fase ditandai dengan kedua nilai - 380/220 V. Ini memberikan kemungkinan pasokan daya dari jaringan perangkat tersebut, baik dengan konsumsi daya fase tunggal 220 volt, dan unit yang lebih kuat yang dirancang untuk arus 380 V.

Sistem yang paling mudah diakses dan serbaguna telah menjadi tipe tiga fase 380/220 V, yang memiliki kawat netral, yang disebut grounding. Unit listrik yang beroperasi pada fase 220 V yang sama dapat dinyalakan dari tegangan listrik ketika dihubungkan ke sepasang terminal fasa.

Dalam hal ini, penggunaan output nol sebagai grounding tidak diperlukan, meskipun dalam kasus kerusakan pada insulasi kawat, ketidakhadirannya secara serius meningkatkan kemungkinan sengatan listrik.

Skema

Unit tiga fase memiliki dua sirkuit untuk menghubungkan ke jaringan: yang pertama adalah "bintang", yang kedua adalah "delta". Dalam perwujudan pertama, kontak awal dari semua tiga gulungan generator ditutup bersama dalam rangkaian paralel, yang, seperti halnya dengan baterai alkalin konvensional, tidak akan memberikan peningkatan daya.

Yang kedua, koneksi berurutan dari gulungan sumber arus, di mana setiap output awal terhubung ke kontak akhir dari belitan sebelumnya, memberikan peningkatan tegangan tiga kali lipat karena efek penjumlahan tegangan ketika dihubungkan secara seri.

Selain itu, diagram kabel yang sama juga memiliki beban dalam bentuk motor listrik, hanya perangkat yang terhubung ke jaringan tiga fase sesuai dengan sirkuit bintang, pada arus 2,2 A, akan menghasilkan 2190 W daya, dan unit yang sama dihubungkan oleh delta mampu untuk memberikan kekuatan tiga kali lebih - 5570, karena fakta bahwa karena koneksi serial kumparan dan di dalam mesin, kekuatan saat ini diringkas dan mencapai 10 A.

Perhitungan tegangan linier dan fase

Jaringan dengan arus linier banyak digunakan karena karakteristik risiko cedera yang lebih rendah dan kemudahan pemuliaan seperti kabel listrik. Semua perangkat listrik dalam hal ini terhubung hanya dengan satu kawat fase, melalui arus yang mengalir, dan hanya itu satu-satunya yang berbahaya, dan yang kedua adalah tanah.

Sangat mudah untuk menghitung sistem seperti itu, seseorang dapat dipandu oleh rumus biasa dari kursus fisika sekolah. Selain itu, untuk mengukur parameter jaringan ini, itu cukup untuk menggunakan multimeter konvensional, sementara untuk mengambil bacaan dari koneksi jenis fasa, perlu menggunakan seluruh sistem peralatan.

Untuk menghitung tegangan arus linier, aplikasikan rumus Kirchhoff:

Persamaan yang menyatakan bahwa masing-masing bagian dari rangkaian listrik, kekuatan arus sama dengan nol - k = 1.

Dan hukum Ohm:

Menggunakannya, Anda dapat dengan mudah membuat perhitungan untuk setiap karakteristik dari cap atau jaringan listrik tertentu.

Jika sistem dibagi menjadi beberapa jalur, mungkin perlu menghitung tegangan antara fase dan nol:

Nilai-nilai ini bervariasi dan bervariasi dengan opsi koneksi yang berbeda. Oleh karena itu, karakteristik linear identik dengan fase.

Namun, dalam beberapa kasus, diperlukan untuk menghitung apa rasio fase dan konduktor linear.

Untuk ini, gunakan rumus:

Ul - linear, Uph - fase. Rumus hanya berlaku jika - IL = IF.

Ketika elemen pelepasan tambahan ditambahkan ke sistem listrik, perlu dan secara pribadi bagi mereka untuk menghitung tegangan fasa. Dalam hal ini, nilai Uф diganti dengan data digital dari stempel independen.

Saat menghubungkan sistem industri ke grid, Anda mungkin perlu menghitung nilai daya tiga fase reaktif, yang dihitung dengan rumus berikut:

Struktur identik dari rumus daya aktif:

Contoh perhitungan:

Sebagai contoh, kumparan sumber arus tiga fasa terhubung sesuai dengan skema "bintang", gaya elektromotifnya adalah 220V. Diperlukan untuk menghitung tegangan listrik di sirkuit.

Tegangan garis dalam hubungan ini akan sama dan didefinisikan sebagai:

Anda Sukai Tentang Listrik

RCD - perangkat pelindung mati. Perangkat tersebut dirancang untuk mematikan catu daya jika terjadi kebocoran arus Yang terakhir ini dapat terjadi jika Anda menyentuh kawat telanjang, jika seorang anak secara tidak sengaja mendorong sesuatu logam ke dalam soket, serta sebagai akibat kerusakan pada isolasi kabel.