Trīsfāzu ķēžu pieslēguma shēmas elektrotīklos

Trīsfāzu tīklu priekšrocības, nodrošinot to plašu izplatību, ir acīmredzamas:

• enerģija tiek pārsūtīta pa trim vadiem lielos attālumos ekonomiskāk nekā tad, ja fāžu būtu mazāk;

• sinhronie ģeneratori, asinhronie motori, trīsfāzu transformatori — viegli izgatavojami, ekonomiski un uzticami ekspluatācijā;

• Visbeidzot, trīsfāzu maiņstrāvas sistēmai ir iespēja nodrošināt (un uzņemt) pastāvīgu momentāno jaudu sinusoidālās strāvas periodam, ja trīsfāzu ģeneratora slodze visās fāzēs ir vienāda.

Apskatīsim, kādas pamata trīsfāzu ķēdes pastāv elektriskajos tīklos.

Trīsfāzu ģeneratora tinumus parasti var savienot ar slodzēm dažādos veidos. Tātad visekonomiskākais veids būtu tieši pieslēgt atsevišķu slodzi katrai ģeneratora fāzei, katrai slodzei pagarinot divus vadus. Bet, izmantojot šo pieeju, savienošanai būs nepieciešami seši vadi.

Tas ir ļoti izšķērdīgi materiālu patēriņa ziņā un rada neērtības.Lai panāktu materiālu ietaupījumu, trīsfāzu ģeneratora tinumus vienkārši apvieno «zvaigznes» vai «trīsstūra» ķēdē. Izmantojot šo elektroinstalācijas risinājumu, tiek iegūti ne vairāk kā 4 ("zvaigzne ar nulles punktu" vai "delta") vai vismaz 3.

Trīsfāzu ģenerators diagrammās ir attēlots trīs tinumu veidā, kas atrodas 120 ° leņķī viens pret otru. Ja ģeneratora tinumu pievienošana tiek veikta saskaņā ar "zvaigžņu" shēmu, tad tinumu spailes ar tādu pašu nosaukumu ir savienotas viena ar otru vienā punktā (tā sauktais ģeneratora "nulles punkts"). ). Nulles punkts ir apzīmēts ar burtu «O», bet tinumu brīvie spailes (fāzes spailes) ir apzīmētas ar burtiem «A», «B» un «C».

Ja ģeneratora tinumi ir savienoti viens ar otru "trīsstūra" shēmā, tad pirmā tinuma beigas ir savienotas ar otrā tinuma sākumu, otrā tinuma beigas - ar trešā tinuma sākumu, trešās beigas - līdz pirmās sākumam - trīsstūris ir aizvērts. Ģeometriski EML summa šādā trīsstūrī būs nulle. Un, ja slodze vispār nav pievienota spailēm «A», «B» un «C», strāva caur ģeneratora tinumiem neplūst.

Rezultātā mēs iegūstam piecas pamatshēmas trīsfāzu ģeneratora savienošanai ar trīsfāzu slodzi (sk. attēlus). Tikai trijos no šiem attēliem var redzēt ar zvaigzni savienotu trīsfāžu slodzi, kur trīs slodzes gali ir apvienoti vienā punktā. Šo punktu slodzes zvaigznes centrā sauc par "slodzes nulles punktu" un apzīmē ar "O".

Vadu, kas savieno slodzes un ģeneratora neitrālos punktus, šādās shēmās sauc par nulles vadītāju. Neitrāla vada strāva tiek apzīmēta kā "Io".Strāvas pozitīvajam virzienam parasti tiek ņemts virziens no slodzes uz ģeneratoru, tas ir, no punkta «O» uz punktu «O».

Vadus, kas savieno ģeneratora spaiļu punktus "A", "B" un "C" ar slodzi, sauc par līnijas vadiem, un ķēdes attiecīgi: zvaigzne-zvaigzne ar neitrālu vadu, zvaigzne-zvaigzne, zvaigzne-trīs, trīsstūris. delta, trīsstūra zvaigzne - tikai piecas pamatshēmas trīsfāzu ķēžu savienošanai elektriskajos tīklos.

Strāvas, kas plūst caur lineāriem vadītājiem, sauc par lineārām strāvām un apzīmē ar Ia, Ib, Ic. Līnijas strāvas pozitīvajam virzienam parasti tiek ņemts virziens no ģeneratora uz slodzi. Līnijas strāvu moduļu vērtības nozīmē Il, kā likums, bez papildu indeksiem, jo ​​bieži gadās, ka visas līnijas strāvas ķēdes izmēri ir vienādi. Spriegums starp diviem lineāriem vadītājiem ir lineārais spriegums, ko apzīmē ar Uab, Ubc, Uca vai, ja mēs runājam par moduli, viņi vienkārši raksta Ul.

Katru no ģeneratora tinumiem sauc par ģeneratora fāzi, un katru no trim trīsfāzu slodzes daļām sauc par slodzes fāzi. Ģeneratora fāžu un attiecīgi slodžu strāvas sauc par fāzes strāvām, ko apzīmē ar If. Ģeneratora fāžu iekšējos spriegumus un slodzes fāzes sauc par fāzes spriegumiem, tos apzīmē ar Uf.

Ja ģeneratora tinumi ir savienoti «zvaigznē», tad līnijas spriegumi absolūtajā vērtībā ir 3 reizes saknes (1,73 reizes) lielāki par fāzes spriegumiem. Tas ir tāpēc, ka līnijas spriegumi ģeometriski kļūs par vienādsānu trīsstūru pamatiem ar akūtiem leņķiem 30 ° pamatnē, kur kājas ir fāzes spriegumi.Lūdzu, ņemiet vērā, ka zemu trīsfāzu spriegumu sērija: 127, 220, 380, 660 - tiek vienkārši izveidota, reizinot iepriekšējo vērtību ar 1,73.

Kad ģeneratora tinumi ir savienoti "zvaigznē", acīmredzami līnijas strāva ir vienāda ar fāzes strāvu. Bet kas notiek ar spriegumiem, kad ģeneratora tinumi ir savienoti ar trīsstūri? Šajā gadījumā tīkla spriegums būs vienāds ar fāzes spriegumu katrai fāzei un katrai slodzes daļai: Ul = Uf. Kad slodze ir savienota ar zvaigznīti, līnijas strāva būs vienāda ar fāzes strāvu: Il = Ja.

Kad slodze ir pievienota saskaņā ar "delta" shēmu, strāvu pozitīvajam virzienam izvēlieties delta apvada virzienu pulksteņrādītāja virzienā. Noteikšanu veic atbilstošie rādītāji: no kura punkta plūst strāva un uz kuru punktu tā plūst, piemēram, Iab ir strāvas apzīmējums no punkta "A" uz punktu "B".

Ja trīsfāzu slodze ir savienota ar trīsstūri, līnijas strāvas un fāzes strāvas nebūs vienādas viena ar otru. Līnijas strāvas pēc tam tiek noteiktas ar fāzes strāvām saskaņā ar pirmo Kirhhofa likumu: Ia = Iab-Ica, Ib = Ibc-Iab, Ic = Ica-Ibc.