Linje- og fasespænding — forskel og forhold

I denne korte artikel, uden at gå ind i historien om vekselstrømsnetværk, vil vi forstå forholdet mellem fase og linjespænding. Vi vil besvare spørgsmålene om, hvad der er fasespænding, og hvad er linjespænding, hvordan er de relateret til hinanden, og hvorfor disse forhold er nøjagtigt ens.

Det er ingen hemmelighed, at elektricitet fra kraftværker i dag leveres til forbrugerne via højspændingsledninger med en frekvens på 50 Hz. I transformerstationer reduceres den høje sinusformede spænding og fordeles til forbrugerne ved 220 eller 380 volt. Et eller andet sted er netværket enfaset, et eller andet sted trefaset, men lad os finde ud af det.

RMS og spidsspænding

Først og fremmest bemærker vi, at når de siger 220 eller 380 volt, mener de de effektive værdier af spændingerne fra et matematisk synspunkt - rms-spændinger... Hvad betyder det?

Dette betyder, at amplituden Um (maksimum) af den sinusformede spænding, fase Umph eller lineær Uml, altid er større end denne effektive værdi.For en sinusformet spænding er dens amplitude større end den effektive værdi med roden 2 gange, det vil sige 1,414 gange.

Så for en fasespænding på 220 volt er amplituden 310 volt, og for en linjespænding på 380 volt vil amplituden være 537 volt. Og hvis vi tager i betragtning, at spændingen i netværket aldrig er stabil, så kan disse værdier være enten lavere eller højere. Denne omstændighed skal altid tages i betragtning, for eksempel ved valg af kondensatorer til en trefaset asynkronmotor.

Faselinjespænding

Generatorviklingerne er forbundet og forbundet med X-, Y- og Z-enderne i et punkt (i midten af ​​stjernen), som kaldes generatorens neutrale eller nulpunkt. Dette er et fire-leder, tre-faset kredsløb. Linjelederne L1, L2 og L3 er forbundet til terminalerne på spolerne A, B og C, og nullederen N er forbundet til nulpunktet.

Spændingerne mellem klemme A og nulpunkt, B og nulpunkt, C og nulpunkt, kaldes fasespændinger, de er betegnet med Ua, Ub og Uc, men da netværket er symmetrisk, kan du blot skrive Uph — fasespænding .

I trefasede vekselstrømsnetværk i de fleste lande er standardfasespændingen cirka 220 volt - spændingen mellem faselederen og nulpunktet, som normalt er jordet, og dets potentiale antages at være nul, hvorfor det er også kaldet neutralt punkt.

Netspænding i et trefaset netværk

Spændingerne mellem klemme A og klemme B, mellem klemme B og klemme C, mellem klemme C og klemme A kaldes linjespændinger, det vil sige, at de er spændingerne mellem linielederne i et trefaset netværk. De er mærket som Uab, Ubc, Uca, eller du kan bare skrive Ul.

Standardnetspændingen i de fleste lande er cirka 380 volt.I dette tilfælde er det let at se, at 380 er 1,727 gange større end 220, og hvis man ser bort fra tab, er det klart, at dette er kvadratroden af ​​3, dvs. 1,732. Netværksspændingen svinger selvfølgelig hele tiden i den ene eller anden retning afhængigt af den aktuelle netværksbelastning, men forholdet mellem linje- og fasespændingerne er nøjagtigt det samme.

Hvor kom roden af ​​3 fra?

Vektorbilledmetoden bruges ofte i elektroteknik. sinusformet tidsvarierende spændinger og strømme. 

Grafen over afhængigheden af ​​størrelsen af ​​projektionen på tid er en sinusformet. Og hvis spændingens amplitude er længden af ​​vektoren U, så er projektionen, der ændrer sig med tiden, den aktuelle værdi af spændingen, og sinusoiden afspejler spændingens dynamik.

Så hvis vi nu tegner et vektordiagram af trefasede spændinger, viser det sig, at der er lige store vinkler på 120 ° mellem vektorerne i de tre faser, og hvis længderne af vektoren er de effektive værdier \u200b For fasespændingerne Uph, så for at finde linjespændingerne Ul, er det nødvendigt at beregne FORSKELLEN for hvert par af vektorer med to fasespændinger. For eksempel Ua — Ub.

Efter at have afsluttet konstruktionen ved hjælp af parallelogrammetoden vil vi se, at vektoren Ul = Ua + (-Ub) og som et resultat Ul = 1,732Uf. Herfra viser det sig, at hvis standardfasespændingerne er 220 volt, vil de tilsvarende lineære være lig med 380 volt.