جهد الخط والمرحلة - الفرق والنسبة
في هذه المقالة القصيرة ، دون الخوض في تاريخ شبكات التيار المتناوب ، سوف نفهم العلاقة بين الطور والجهد الخطي. سنجيب عن أسئلة ما هو جهد الطور وما هو جهد الخط ، وكيف ترتبط ببعضها البعض ولماذا هذه العلاقات متطابقة تمامًا.
ليس سراً أن الكهرباء من محطات توليد الطاقة يتم توصيلها اليوم إلى المستهلكين عبر خطوط طاقة عالية الجهد بتردد 50 هرتز. في المحولات الفرعية ، يتم تقليل الجهد الجيبي العالي وتوزيعه على المستهلكين عند 220 أو 380 فولت. في مكان ما تكون الشبكة أحادية الطور ، في مكان ما من ثلاث مراحل ، لكن دعنا نكتشفها.
RMS وذروة الجهد
بادئ ذي بدء ، نلاحظ أنه عندما يقولون 220 أو 380 فولت ، فإنهم يقصدون القيم الفعالة للجهد ، من وجهة نظر رياضية - الفولتية rms ... ماذا يعني ذلك؟
هذا يعني أن السعة Um (الحد الأقصى) للجهد الجيبي ، أو الطور Umph أو Uml الخطي ، دائمًا ما تكون أكبر من هذه القيمة الفعالة.بالنسبة للجهد الجيبي ، يكون اتساعه أكبر من القيمة الفعالة مع الجذر مرتين ، أي 1.414 مرة.
إذن بالنسبة لجهد طور 220 فولت ، يكون السعة 310 فولت ، وبالنسبة لجهد خط يبلغ 380 فولت ، فإن السعة ستكون 537 فولت. وإذا أخذنا في الاعتبار أن الجهد في الشبكة غير مستقر أبدًا ، فيمكن أن تكون هذه القيم إما أقل أو أعلى. يجب دائمًا مراعاة هذا الظرف ، على سبيل المثال ، عند اختيار المكثفات لمحرك غير متزامن ثلاثي الأطوار.
جهد خط الطور
يتم توصيل لفات المولد وتوصيلها بنهايات X و Y و Z عند نقطة واحدة (في مركز النجمة) والتي تسمى النقطة المحايدة أو نقطة الصفر للمولد. هذه دائرة من أربع أسلاك ، ثلاثية الطور. موصلات الخط L1 و L2 و L3 متصلة بأطراف الملفات A و B و C ، والموصل المحايد N متصل بالنقطة المحايدة.
تسمى الفولتية بين المحطة A ونقطة الصفر ، B ونقطة الصفر ، C ونقطة الصفر ، بجهد الطور ، يتم الإشارة إليها بواسطة Ua و Ub و Uc ، ولكن نظرًا لأن الشبكة متماثلة ، يمكنك ببساطة كتابة جهد طور Uph.
في شبكات التيار المتردد ثلاثية الطور في معظم البلدان ، يكون جهد الطور القياسي حوالي 220 فولت - الجهد بين موصل الطور والنقطة المحايدة ، والتي عادة ما تكون مؤرضة ، ويفترض أن تكون إمكاناتها صفرًا ، وهذا هو سبب ذلك تسمى أيضًا النقطة المحايدة.
جهد الخط لشبكة ثلاثية الطور
تسمى الفولتية بين المحطة A والمحطة B ، بين المحطة B والمحطة C ، بين الطرف C والمحطة A ، الفولتية الخطية ، أي أنها الفولتية بين موصلات الخط لشبكة ثلاثية الطور. تم تصنيفها على أنها Uab أو Ubc أو Uca أو يمكنك ببساطة كتابة Ul.
يبلغ جهد التيار الكهربائي القياسي في معظم البلدان حوالي 380 فولت.في هذه الحالة ، من السهل أن نرى أن 380 هو 1.727 مرة أكبر من 220 ، وبإهمال الخسائر ، من الواضح أن هذا هو الجذر التربيعي لـ 3 ، أي 1.732. بالطبع ، يتقلب جهد الشبكة طوال الوقت في اتجاه واحد أو آخر اعتمادًا على حمل الشبكة الحالي ، لكن العلاقة بين الفولتية الخطية والمرحلة هي نفسها تمامًا.
من أين أتى جذر 3؟
غالبًا ما تستخدم طريقة الصورة المتجهة في الهندسة الكهربائية. الفولتية والتيارات المتغيرة زمنياً.
الرسم البياني لاعتماد حجم الإسقاط في الوقت المناسب هو شكل جيبي. وإذا كانت سعة الجهد هي طول المتجه U ، فإن الإسقاط الذي يتغير بمرور الوقت هو القيمة الحالية للجهد ، ويعكس الجيب الجيبي ديناميكيات الجهد.
لذلك ، إذا قمنا الآن برسم مخطط متجه لجهود ثلاثية الطور ، فقد اتضح أن هناك زوايا متساوية مقدارها 120 درجة بين متجهات المراحل الثلاث ، ثم إذا كانت أطوال المتجه هي القيم الفعالة \ u200b لجهود الطور Uph ، ثم للعثور على جهد الخط Ul ، من الضروري حساب الفرق لكل زوج من المتجهات بجهد ثنائي الطور. على سبيل المثال ، Ua - Ub.
بعد الانتهاء من البناء بطريقة متوازي الأضلاع ، سنرى أن المتجه Ul = Ua + (-Ub) ونتيجة لذلك Ul = 1.732Uf. من هنا اتضح أنه إذا كانت الفولتية القياسية للطور 220 فولت ، فإن الفولتية الخطية المقابلة ستكون 380 فولت.