Linje- och fasspänning — Skillnad och förhållande

I denna korta artikel, utan att gå in på historien om växelströmsnätverk, kommer vi att förstå förhållandet mellan fas och linjespänning. Vi kommer att svara på frågorna om vad som är fasspänning och vad är linjespänning, hur är de relaterade till varandra och varför dessa samband är exakt lika.

Det är ingen hemlighet att el från genererande kraftverk idag levereras till konsumenter via högspänningsledningar med en frekvens på 50 Hz. I transformatorstationer reduceras den höga sinusformade spänningen och distribueras till konsumenterna vid 220 eller 380 volt. Någonstans är nätverket enfas, någonstans trefas, men låt oss ta reda på det.

RMS och toppspänning

Först och främst noterar vi att när de säger 220 eller 380 volt, menar de de effektiva värdena för spänningarna, ur en matematisk synvinkel - rms-spänningar... Vad betyder det?

Detta betyder att amplituden Um (maximum) för den sinusformade spänningen, fas Umph eller linjär Uml, alltid är större än detta effektiva värde.För en sinusformad spänning är dess amplitud större än det effektiva värdet med roten 2 gånger, det vill säga 1,414 gånger.

Så för en fasspänning på 220 volt är amplituden 310 volt, och för en linjespänning på 380 volt blir amplituden 537 volt. Och om vi tar hänsyn till att spänningen i nätverket aldrig är stabil, kan dessa värden vara antingen lägre eller högre. Denna omständighet måste alltid beaktas, till exempel vid val av kondensatorer för en trefas asynkronmotor.

Fasledningsspänning

Generatorlindningarna är anslutna och sammankopplade med X-, Y- och Z-ändarna i en punkt (i mitten av stjärnan) som kallas generatorns noll- eller nollpunkt. Detta är en fyrtrådig trefaskrets. Linjeledarna L1, L2 och L3 är anslutna till terminalerna på spolarna A, B och C, och nollledaren N är ansluten till nollpunkten.

Spänningarna mellan plint A och nollpunkt, B och nollpunkt, C och nollpunkt, kallas fasspänningar, de betecknas med Ua, Ub och Uc, men eftersom nätverket är symmetriskt kan man helt enkelt skriva Uph — fasspänning .

I trefasiga växelströmsnät i de flesta länder är standardfasspänningen cirka 220 volt - spänningen mellan fasledaren och nollpunkten, som vanligtvis är jordad, och dess potential antas vara noll, varför det är även kallad neutralpunkt.

Nätspänning i ett trefasnät

Spänningarna mellan terminal A och terminal B, mellan terminal B och terminal C, mellan terminal C och terminal A kallas linjespänningar, det vill säga de är spänningarna mellan linjeledarna i ett trefasnät. De är märkta som Uab, Ubc, Uca eller så kan du helt enkelt skriva Ul.

Standardnätspänningen i de flesta länder är cirka 380 volt.I det här fallet är det lätt att se att 380 är 1,727 gånger större än 220 och om man bortser från förluster är det tydligt att detta är kvadratroten ur 3, det vill säga 1,732. Naturligtvis fluktuerar nätverksspänningen hela tiden i en eller annan riktning beroende på den aktuella nätverksbelastningen, men förhållandet mellan linje- och fasspänningarna är exakt detsamma.

Var kom roten till 3 ifrån?

Vektorbildmetoden används ofta inom elektroteknik. sinusformigt tidsvarierande spänningar och strömmar. 

Grafen över beroendet av projektionens storlek på tid är en sinusform. Och om amplituden för spänningen är längden på vektorn U, är projektionen som ändras med tiden spänningens nuvarande värde, och sinusoiden reflekterar spänningens dynamik.

Så, om vi nu ritar ett vektordiagram av trefasspänningar, visar det sig att det finns lika vinklar på 120 ° mellan vektorerna för de tre faserna, och sedan om längden på vektorn är de effektiva värdena \u200b För fasspänningarna Uph, för att hitta linjespänningarna Ul, är det nödvändigt att beräkna SKILLNADEN för varje vektorpar med två fasspänningar. Till exempel, Ua — Ub.

Efter att ha slutfört konstruktionen med parallellogrammetoden kommer vi att se att vektorn Ul = Ua + (-Ub) och som ett resultat Ul = 1,732Uf. Härifrån visar det sig att om standardfasspänningarna är 220 volt, kommer motsvarande linjära att vara lika med 380 volt.