Линијски и фазни напон — разлика и однос

У овом кратком чланку, не улазећи у историју мрежа наизменичне струје, разумећемо однос између фазног и линијског напона. Одговорићемо на питања шта је фазни, а шта линијски напон, како су међусобно повезани и зашто су ови односи потпуно исти.

Није тајна да се данас електрична енергија из производних електрана потрошачима испоручује преко високонапонских далековода фреквенције 50 Хз. У трансформаторским подстаницама високи синусни напон се смањује и дистрибуира потрошачима на 220 или 380 волти. Негде је мрежа једнофазна, негде трофазна, али хајде да схватимо.

РМС и вршни напон

Пре свега, напомињемо да када се каже 220 или 380 волти, они мисле на ефективне вредности напона, са математичке тачке гледишта - ефективне напоне... Шта то значи?

То значи да је заправо амплитуда Ум (максимум) синусоидног напона, фазе Умпх или линеарног Умл, увек већа од ове ефективне вредности.За синусни напон, његова амплитуда је већа од ефективне вредности са кореном 2 пута, односно 1,414 пута.

Дакле, за фазни напон од 220 волти, амплитуда је 310 волти, а за линијски напон од 380 волти, амплитуда ће бити 537 волти. А ако узмемо у обзир да напон у мрежи никада није стабилан, онда ове вредности могу бити ниже или веће. Ова околност се увек мора узети у обзир, на пример, при избору кондензатора за трофазни асинхрони мотор.

Напон фазне линије

Намотаји генератора су повезани и повезани са Кс, И и З крајевима у једној тачки (у центру звезде) која се назива неутрална или нулта тачка генератора. Ово је четворожично, трофазно коло. Линијски проводници Л1, Л2 и Л3 су повезани на стезаљке намотаја А, Б и Ц, а неутрални проводник Н је повезан са неутралном тачком.

Напони између терминала А и нулте тачке, Б и нулте тачке, Ц и нулте тачке, називају се фазни напони, означени су са Уа, Уб и Уц, али пошто је мрежа симетрична, можете једноставно написати Упх — фазни напон.

У трофазним мрежама наизменичне струје у већини земаља, стандардни фазни напон је приближно 220 волти – напон између фазног проводника и неутралне тачке, која је обично уземљена, а његов потенцијал се претпоставља да је нула, због чега је назива се и неутрална тачка.

Линијски напон трофазне мреже

Напони између терминала А и терминала Б, између терминала Б и терминала Ц, између терминала Ц и терминала А називају се линијским напоном, односно напони су између линијских проводника трофазне мреже. Означени су као Уаб, Убц, Уца или можете једноставно написати Ул.

Стандардни мрежни напон у већини земаља је приближно 380 волти.У овом случају је лако видети да је 380 1,727 пута веће од 220 и, занемарујући губитке, јасно је да је то квадратни корен од 3, односно 1,732. Наравно, напон мреже све време у једном или другом смеру варира у зависности од тренутног оптерећења мреже, али однос између линијског и фазног напона је потпуно исти.

Одакле је дошао корен од 3?

Метода векторске слике се често користи у електротехници. синусно временски променљиви напони и струје. 

Графикон зависности величине пројекције од времена је синусоида. А ако је амплитуда напона дужина вектора У, онда је пројекција која се мења са временом тренутна вредност напона, а синусоида одражава динамику напона.

Дакле, ако сада нацртамо векторски дијаграм трофазних напона, испада да постоје једнаки углови од 120 ° између вектора три фазе, а онда ако су дужине вектора ефективне вредности \у200б Од фазних напона Упх, затим за проналажење линијских напона Ул, потребно је израчунати РАЗЛИКУ сваког пара вектора са два фазна напона. На пример, Уа — Уб.

Након што смо завршили конструкцију методом паралелограма, видећемо да је вектор Ул = Уа + (-Уб) и као резултат Ул = 1,732Уф. Одавде се испоставља да ако су стандардни фазни напони 220 волти, одговарајући линеарни ће бити једнаки 380 волти.