Розподіл електроенергії

Трифазний струм і наш побут

Трифазну систему вперше розробив та впровадив наприкінці XIX ст. М.О. Доліво-Добровольський. Джерелом енергії у трифазних системах є три обмотки генератора. Обмотки укладаються таким чином, що вони індукують змінні ЕРС, які зсунуті на третину періоду.

Трифа́зний струм — змінний струм у електричному колі, сконструйованому таким чином, щоб у трьох лініях коливання сили струму відбувалися із зсувом фази на . Трифазний струм широко використовується в системах промислового і побутового електропостачання. Свого розвитку трифазний (а не скажімо дво- або чотирифазний) струм набув завдяки тому, що дозволяє легко створювати обертове магнітне поле, необхідне для електродвигунів змінного струму. Тридротова лінія електропередач ("трифазка") дозволяє передавати втричі більшу потужність, ніж дводротова лінія завдяки більшій рівномірності. Зараз трифазний струм є основним стандартом підключення побутових споживачів (будинків у містах, вулиць у селах) та непотужних промислових споживачів.

Більшість побутових приладів розраховані на роботу із однією фазою. Водночас потужні трифазні електродвигуни конструктивно простіші за однофазні, оскільки не потребують системи зсуву фаз.

У різних аматорських електромеханічних верстатах і пристроях найчастіше використовуються з короткозамкненим ротором.

На жаль, трифазна мережа в побуті – явище вкрай рідкісне, тому для їх живлення від звичайної електричної мережі любителі застосовують фазосдвігающій конденсатор, що не дозволяє в повному обсязі реалізувати потужність і пускові характеристики двигуна. Існуючі ж тріністорние "фазосдвігающіе" пристрою ще більшою мірою знижують потужність на валу двигунів.

Розподіл електроенергії

Зовнішні мережі. На квартирі, індивідуальному будинку віллі або дачного будиночка електрична енергія підводиться при номінальній напрузі 220 В за відхідним лініях розподільної мережі, які беруть початок на трансформаторній підстанції (ТП). До ТП електроенергію подають в більшості випадків трифазним струмом по трьохпровідний високовольтних лініях при напрузі від 6 до 35 кВ, а відводять по трифазним чотирьох-провідним: три дроти фазних, четвертий - нульовий або нейтральний. У містах лінії прокладають кабелями в землі, в сільській місцевості - повітряними лініями (ВЛ). При цьому неізольовані проводи монтують на порцелянових або скляних ізоляторах, укріплених на дерев'яних, залізобетонних або металевих опорах.

Якщо вздовж ВЛ передбачають вуличне освітлення, прокладають ще один ( «ліхтарний») провід. Його монтують на опорах відходить ВЛ, в результаті виходить п'ятипровідна лінія. Вуличне освітлення підключають до «ліхтарному» і нульовому проводах. Для управління вуличним освітленням ставлять комутаційний апарат (вимикач або магнітний пускач) і до його контактів приєднують «ліхтарний» провід і один з фазних.

Від чотирьох-або п'ятипровідна ВЛ, що проходить зазвичай вздовж сільської вулиці, роблять відводи до споживачів, розподіляючи навантаження на кожну фазу більш-менш рівномірно. При двопровідних (однофазних) відгалуженнях цього досягають, чергуючи їх від кожної фази ВЛ. Наприклад, від першої фази роблять відвід до першого споживача, від другого - до другого, від третього - до третього, на четвертому - знову від першої і т. д. Інший провід кожного двопровідної відведення приєднують до нульового проводу ВЛ.

Зустрічаються також три-і чотирипровідних відгалуження: трьохпровідний іноді роблять до двоквартирних будинкам для електропостачання двох споживачів від різних фаз із загальним нульовим проводом, чотирипровідних - до багатоквартирних будинків, щоб рівномірно розподілити по фазах навантаження кожної квартири. Чим більш рівномірно розподілені по фазах електричні навантаження, тим менше втрати електроенергії.
Чотирипровідних відгалуження виконують також до споживачів, які мають трифазні електроприймачі.

Електроприймачі одно-і трифазного струму. Раніше електрикою користувалися в побуті тільки для освітлення, а електрична лампа - однофазний електроприймачів, тому однофазний струм і отримав широке розповсюдження у індивідуальних споживачів. Така система електропостачання не викликала труднощів з впровадженням в побут електронагрівальних приладів, радіоелектронної апаратури та приладів культурно-побутового призначення, тому що на споживчі властивості цих приладів не впливає, призначені вони для одно-або трифазного струму. Інше становище з електродвигунами. Найпростіші по конструкції, нескладні в експлуатації і наймасовіші із застосування у виробничих умовах трифазні асинхронні двигуни не можуть ефективно працювати при однофазномуживленні струмі. Тому в побутових електропилососи, пральних машинах, компресійних холодильниках, кухонних різних машинах, а також у електроінструментах використовують однофазні електродвигуни. Треба визнати, що вони, по-перше, складніше трифазних, по-друге, менш економічні. У міру зростання потужності однофазних електродвигунів їх недоліки у порівнянні з трифазними стають все більш відчутними. Так, при потужності 1,3 кВт однофазні електродвигуни настільки громіздкі, що їх застосування в побуті стає скрутним. Цю потужність стали вважати граничною для побутових електроприладів (за винятком підлогових електроплит). Крім того, квартирна електропроводка в будинках старої забудови не пристосована для включення електроприладів потужністю більше 1,3 кВт. Щоб інтенсифікувати працю в особистих підсобних господарствах, колективних садах і городах, виникла необхідність у більш потужних електрифікованих машинах і інструментах з трифазними електродвигунами.

Системи розподілу. Між будь-якою парою фазних проводів діє лінійне, або міжфазної напруга, а між будь-якою з фазних і нульовим - фазну. За нормальних експлуатаційних умовах лінійне напруження у 1,73 рази більше фазного. Так, якщо лінійна напруга 380 В, то фазну - 220 В. Трифазні електричні мережі прийнято характеризувати значенням лінійної напруги, але для мереж, які безпосередньо обслуговують населення, слідом за лінійним напругою після дробової риси приводять значення фазного напруги, тобто трифазну чьотирьох систему з лінійним напругою 380 В позначають 380/220 В.

Трифазні системи 380/220 В з заземленою нейтраллю отримала переважне поширення, але можна зустріти і інші системи: трифазну 220 В з незаземленій (ізольованою) нейтраллю без нульового проводу або однофазну трьохпровідний 2х220 В з заземленим середнім проводом.

У трифазної системі без нульового проводу однофазні приймачі підключають до будь-якої парі фазних проводів, рівномірно розподіляючи навантаження по фазах; трифазні - до трьох фазним проводах. Ураження електричним струмом у разі пошкодження ізоляції при ізольованій нейтралі менш ймовірно, ніж при заземленою, зате складніше відшукати місце ушкодження.

Поиск по сайту: