Что такое трехфазная сеть. двухфазная электрическая сеть

Содержание

Что такое фаза, фазовый угол и сдвиг фаз

Говоря о переменном токе, часто оперируют такими терминами как «фаза», «фазовый угол», «сдвиг фаз». Обычно это касается синусоидального переменного или пульсирующего тока (полученного путем выпрямления синусоидального тока).

Поскольку периодическое изменение ЭДС в сети или тока в цепи — это гармонический колебательный процесс, то и функция, описывающая данный процесс, – гармоническая, то есть синус или косинус, в зависимости от начального состояния колебательной системы.

Аргументом функции в данном случае является как раз фаза, то есть положение колеблющейся величины (тока или напряжения) в каждый рассматриваемый момент времени относительно момента начала колебаний. А сама функция принимает значение колеблющейся величины, в этот же момент времени.

Чтобы лучше понять значения термина «фаза», обратимся к графику зависимости напряжения в однофазной сети переменного тока от времени. Здесь мы видим что, напряжение изменяется от некоторого максимального значения Um до -Um, периодически проходя чрез ноль.

В процессе изменения, напряжение принимает множество значений в каждый момент времени, периодически (спустя период времени Т) возвращаясь к тому значению, с которого начиналось наблюдение за данным напряжением.

Можно сказать, что в любой момент времени напряжение находится в определенной фазе, которая зависит от нескольких факторов: от времени t, прошедшего от начала колебаний, от угловой частоты, и от начальной фазы. То что стоит в скобках — полная фаза колебаний в текущий момент времени t. Пси — начальная фаза.

Начальную фазу называют в электротехнике еще начальным фазовым углом, поскольку фаза измеряется в радианах или в градусах, как и все обычные геометрические углы. Пределы изменения фазы лежат в интервале от 0 до 360 градусов или от 0 до 2*пи радиан.

На приведенном выше рисунке видно, что в момент начала наблюдения за переменным напряжением U, его значение не было нулем, то есть фаза уже успела в данном примере отклониться от нуля на некоторый угол Пси, равный около 30 градусов или пи/6 радиан — это и есть начальный фазовый угол.

В составе аргумента синусоидальной функции, Пси является константной, поскольку данный угол определяется в начале наблюдения за изменяющимся напряжением, и потом уже в принципе не изменяется. Однако его наличие определяет общий сдвиг синусоидальной кривой относительно начала координат.

По ходу дальнейшего колебания напряжения, текущий фазовый угол изменяется, вместе с ним изменяется и напряжение.

Для синусоидальной функции, если полный фазовый угол (полная фаза с учетом начальной фазы) равен нулю, 180 градусам (пи радиан) или 360 градусам (2*пи радиан), то напряжение принимает нулевое значение, а если фазовый угол принимает значение 90 градусов (пи/2 радиан) или 270 градусов (3*пи/2 радиан) то в такие моменты напряжение максимально отклонено от нуля.

Обычно в ходе электротехнических измерений в цепях переменного синусоидального тока (напряжения), наблюдение ведут одновременно и за током и за напряжением в исследуемой цепи. Тогда графики тока и напряжения изображают на общей координатной плоскости.

В этом случае частота изменения тока и напряжения идентичны, но различны, если смотреть на графики, их начальные фазы. В этом случае говорят о фазовом сдвиге между током и напряжением, то есть о разности их начальных фазовых углов.

Иными словами фазовый сдвиг определяет то, на сколько одна синусоида смещена во времени относительно другой. Фазовый сдвиг, как и фазовый угол, измеряется в градусах или радианах. По фазе опережает тот синус, период которого начинается раньше, а отстает по фазе тот, чей период начинается позже. Фазовый сдвиг обозначают обычно буквой Фи.

Фазовый сдвиг, например, между напряжениями на проводах трехфазной сети переменного тока относительно друг друга является константой и равен 120 градусов или 2*пи/3 радиан.

Однофазный асинхронный электродвигатель

Если оставить на роторе короткозамкнутый виток, а на статоре одну катушку, то мы получим удивительную конструкцию — асинхронный однофазный двигатель.

На первый взгляд кажется, что такой двигатель работать не должен. Ведь в роторе нет тока, а магнитное поле статора не вращается. Но если ротор рукой толкнуть в любую сторону, двигатель заработает! И вращаться он будет в ту сторону, в которую его подтолкнули при пуске.

Объяснить работу этого двигателя можно, представив неподвижное переменное магнитное поле статора как сумму двух полей, вращающихся навстречу друг другу. Пока ротор неподвижен, эти поля уравновешивают друг друга, поэтому однофазный асинхронный двигатель не может стартовать самостоятельно. Если же ротор внешним усилием привести в движение, он будет вращаться попутно с одним вектором и навстречу другому.

Можно показать, что из-за разности встречной и попутной скоростей влияние попутного вектора будет сильнее, и двигатель будет работать в асинхронном режиме.

История

Впервые идеи использования двухфазного тока для создания вращающего момента были высказаны Домиником Араго в 1827 году. Практическое применение было описано Николой Тесла в его патентах от 1888 года, примерно тогда же им была разработана конструкция соответствующего электродвигателя. Далее эти патенты были проданы компании Вестингауза, которая начала развивать двухфазные сети с США. Позднее эти сети были вытеснены трёхфазными, теория которых разрабатывалась русским инженером Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским, работавшим в Германии в компании AEG. Однако, благодаря тому, что в патентах Теслы содержались общие идеи использования многофазных цепей, компании Вестингауза некоторое время удавалось сдерживать их развитие с помощью патентных судебных процессов.

Преимущества

Преимуществом двухфазных сетей было то, что они допускали простой, мягкий пуск электрических двигателей. На заре электротехники эти сети с двумя отдельными фазами были более просты для анализа и разработки. Тогда ещё не был создан метод симметричных составляющих (он был изобретён в 1918 году), который впоследствии дал инженерам удобный математический инструментарий для анализа несимметричных режимов нагрузки многофазных электрических систем.

Вращающееся магнитное поле, создаваемое в двухфазных системах, позволяло электромоторам создавать вращающий момент от нулевой частоты вращения мотора, что не было возможным в однофазных асинхронных электромоторах (без специальных пусковых средств). Асинхронные двигатели, разработанные для двухфазных систем, имеют ту же конфигурацию обмоток, что и однофазные двигатели с пусковым конденсатором.

Для трёхфазной электрической сети требуются линии с меньшей массой проводящих материалов (как правило, металлов) при том же самом напряжении и большей передаваемой мощности, в сравнении с двухфазной четырёхпроводной системой. Двухфазные линии были вытеснены трёхфазными в электрических распределительных сетях, однако они до сих пор используются в некоторых системах управления.

Передаваемая мгновенная активная мощность в трёхфазных и двухфазных электрических сетях постоянна при симметричной нагрузке. Однако в однофазных сетях мгновенная активная мощность колеблется с частотой, в два раза бо́льшей частоты напряжения в линии. Эти пульсации мощности приводят к повышенному шуму и механическим вибрациям в электрооборудовании с намагничивающимися материалами из-за магнитострикционного эффекта, а также к вращательным вибрациям валов электродвигателей.

Двухфазные контуры обычно используют две отдельные пары токонесущих проводников. Могут использоваться и три проводника, однако по общему проводу течёт векторная сумма фазных токов, и поэтому общий провод должен иметь больший диаметр. В отличие от этого, в трёхфазных сетях при симметричной нагрузке векторная сумма фазных токов равна нулю, и поэтому в этих сетях возможно использовать три линии одинакового диаметра. Для электрических распределительных сетей требование трёх проводящих линий лучше, чем требование четырёх, поскольку это даёт значительную экономию в стоимости проводящих линий и в расходах по их установке.

Двухфазное напряжение может быть получено от трёхфазного источника путём соединения однофазных трансформаторов по так называемой схеме Скотта. Симметричная нагрузка в такой трёхфазной системе в точности эквивалентна симметричной трёхфазной нагрузке.

Часто можно слышать, как называют электрические сети трёхфазными, двухфазными, реже — однофазными, но иногда подразумевается под этими понятиями не одно и то же. Чтобы не запутаться, давайте разберёмся с тем, чем отличаются эти сети и что имеют в виду, когда говорят, например, про отличия трехфазного от однофазного тока

При переменном токе провод, подводящий ток — это фаза. Её схемное обозначение L1 (А).

Второй называют нулевым. Обозначение — N.

Значит, для передачи однофазного тока нужно использовать два провода. Называются они фазным и нулевым соответственно.

Между этими проводами напряжение 220 В.

Идёт передача двух переменных токов. Напряжение этих токов сдвинуто по фазе на 90 градусов. Передают токи двумя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.

Это дорого. Поэтому теперь на электростанциях его не генерируют и по линиям электропередач (ЛЭП) не передают.

Лучшие однофазные гели для наращивания ногтей

Однофазный прозрачный гель Джесс Нейл

Самовыравнивающийся;
При правильном нанесении не требует опиливания;
Легко поддается моделированию благодаря жидковатой консистенции;
Максимальное время полимеризации в УФ-лампе 3 мин;
Объем 15мл;
Средняя цена – 300 руб.

Однофазный гель Масура

Широкая линейка цветных биогелей с глубокими теплыми оттенками;
Содержит витаминный комплекс, кальций и протеин для укрепления ногтевой пластины;
Гипоаллергенен;
Объем 15 мл;
Цена от 670 руб.

Гель однофазный Рунейл

Выпускается в качестве однофазного и трехфазного камуфлирующего средства;
Обладает средней вязкостью, легко выравнивается;
Подходит для аквариумного оформления;
Максимальное время полимеризации в УФ-лампе 3 мин;
Объем 30 мл;
Цена от 550 руб.

Гель для наращивания TNL

Биогель, укрепляющий ногтевую пластину, придает блеск натуральным ногтям;
Широкая линейка прозрачных и камуфлирующих однофазных классических и премиум-гелей;
Обладают высокой износостойкостью;
Объем 15 или 18 мл;
Цена от 210 руб.

Global

Укрепляющий недорогой UV-гель;
Прозрачный или нейтральный розовый или светло-розовый оттенок;
Средняя износостойкость;
Требует выравнивания, опиливания;
Объем 15 мл;
Цена 400 руб.

Как происходит процедура наращивания ногтей

Существует несколько техник наращивания ногтей. Это касается как используемых материалов, так и способов их нанесения. К примеру, до сих пор некоторые мастера используют наращивание ногтей на типсах – когда к натуральному ногтю приклеивается пластиковая накладка, поверх которой накладывается гель-строитель. в большинстве случаев мастера уже отошли от такого способа, так как он может сильно травмировать пластину ногтя. Но тем не менее, к наращиванию на типсах приходится прибегнуть в тех случаях, когда собственный ноготь не имеет свободного края, то есть слишком короткий, либо имеет неправильную форму (деформирован, сломан).

Наиболее распространенной техникой наращивания является наращивание на формах
. При данном способе под натуральный ноготь подкладывается жесткая форма, поверх которой накладывается гель, который при застывании образует собой форму искусственного ногтя.

Обычно наращивание происходит в несколько этапов:

Маникюр и подготовка ногтя. На этом этапе мастер убирает кутикулу, заусенцы, птеригий, подравнивает форму натурального ногтя, укорачивает его длину, если это необходимо. Затем мастер убирает глянцевую пленку натурального ногтя мягкой пилкой для максимального сцепления гелевого покрытия с натуральным ногтем.
Обезжиривание. На этом этапе поверхность каждого ногтя обрабатывается специальным обезжириваете (иногда используется жидкость для снятия лака или спирт). Затем ноготь обрабатывается праймером (грунтовка) для удержания геля на ногтевой пластине.
Непосредственно наращивание.

Трёхфазная сеть 380В

Трехфазная сеть так же, как и однофазная, может быть с заземлением или без него. В зависимости от этого разделяют трехфазную четырехпроводную электрическую сеть напряжением 380В и трехфазную пятипроводную сеть.

Четырехпроводная сеть состоит из трех фазных проводников и одного нулевого рабочего проводника, защитный проводник заземления здесь отсутствует. В пятипроводной сети кроме трех фазных проводников и одного нулевого есть и проводник заземления.

Аналогично с двухфазной маркировкой жил, синяя или голубая жила используется для нулевого проводника, желто-зеленая – для проводника заземления. Для фазы А предусмотрен коричневый цвет, для фазы В – черный, фаза С маркируется серым цветом. Возможны исключения из правил для фазных жил, их цветовая маркировка допускает использовать другие цвета, но не синий и желто-зеленый, у которых уже имеется своя функция.

В распределении по группам однофазной нагрузки или подключении трехфазной нагрузки используются четырехжильные и пятижильные провода.

Как определить ноль и фазу без приборов

Согласно ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок) каждому проводу имеющему свое функциональное назначение соответствует своя определенная цветовая маркировка:

фазный провод имеет изоляцию черного, белого, коричневого (наиболее часто используемого) цветов и их многочисленных оттенков;
нулевой провод имеет изоляцию синего цвета с любыми его оттенками;
земля находится в изоляции желто — зеленого цвета в полоску.

Если бы нормативные акты строго соблюдались, то проблем с определением, где фаза, где ноль, а где земля не существовало. Для того чтобы легче было ориентироваться в коммутационных схемах на многих электрических приборах вводятся обозначения фазы, ноля и земли. Все проводники обозначаются в соответствии с государственными стандартами:

L — этой латинской буквой обозначается фаза;
N — по этому знаку находят нулевой провод;
PE — этим сочетанием букв всегда обозначалась земля.

Однако визуальный метод имеет долю субъективизма, не всегда можно точно определить правильно цвет изоляции проводника. Кроме этого не все электрики придерживаются нормативных документов при проведении электромонтажных работ. В зданиях старой постройки, говорить о каких — либо стандартах цветовой маркировки проводки вообще не приходится.

Поэтому такой метод найти фазу и ноль без приборов существует с большой степенью условности, 100 % гарантии он не имеет. Однако он является единственным реальным способом среди других, типа применения сырой картошки, как определить фазу и ноль без приборов. Для получения достоверного результата лучше воспользоваться данными о соответствии проводов фазе, нулю или заземлению проверенных с помощью индикаторной отвертки или мультиметра.

Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них

В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:

На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).

Однофазный ток.

Переменный ток, который получают при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током.

Как правило, для передачи однофазного тока используют 2 провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Напряжение между этими проводами составляет 220 В.

Однофазное электропитание. Однофазный ток можно подвести к потребителю двумя различными способами: 2-проводным и 3-проводным. При первом (двухпроводном), для подведения однофазного тока используют два провода. По одному протекает фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Таким образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, дома. При втором способе для подведения однофазного тока — добавляют ещё один провод. Называется такой провод заземлением (РЕ). Он предназначен для предотвращения поражения человека электрическим током, а так же для отвода токов утечки и предотвращения приборов от поломки.

Трёхфазная сеть 380В

Свойства

Основными качествами двухфазного кондиционера являются защита, питание, тонизирование и восстановление. Несомненным преимуществом средства является способность сохранить цвет надолго после окрашивания. В результате применения прическа освежается, волосы становятся шелковистыми, мягкими и блестящими.

Содержащийся в кондиционере силикон обволакивает текстуру, наделяя неуязвимостью к неблагоприятным внешним факторам. В отличие от шампуней, бальзамов-ополаскивателей и масок, двухфазка является несмываемым защитным средством и содержит активные компоненты. Практически все спреи этой группы имеют в своем составе витаминные комплексы и экстракты лекарственных трав.

Специфика подачи напряжения

По типу электрического тока напряжение бывает переменным и постоянным. При разной форме переменного тока изменяется его величина и значение. В то время, как у постоянного тока сохраняется одна и та же полярность знака, а вот величина может изменяться.

Напряжение, присутствующее в современных розетках, имеет переменную синусоидальную форму. Его значение бывает следующих видов:

Амплитудным – указывает на размер размаха синусоиды по отношению к нулю в вольтах;
Действующим – это значение, которое в √2 или 1,41 раз меньше предыдущего;
Мгновенным – значение указывает на интенсивность напряжения в вольтах в определенные моменты времени.

https://youtube.com/watch?v=7kIhqlZok8c

Электрификация железных дорог на переменном токе

Российский пассажирский электровоз переменного тока ЭП1П, выпускается на Новочеркасском электровозостроительном заводе.

В России и в республиках бывшего СССР около половины всех железных дорог электрифицировано на однофазном переменном токе частотой 50 Гц. Напряжение ~ 25 кВ (обычно до 27,5 кВ, с учётом потерь) подаётся на контактный провод, вторым (обратным) проводом служат рельсы. Также проводится электрификация по системе 2 × 25 кВ(два по двадцать пять киловольт), когда на отдельный питающий провод подаётся напряжение ~ 50 кВ (обычно до 55 кВ, с учётом потерь), а на контактный провод от автотрансформаторов подаётся половинное напряжение от 50 кВ (то есть 25 кВ). Электровозы и электропоезда переменного тока при работе на участках 2 × 25 кВ в переделке не нуждаются.

Проводится политика на дальнейшее расширение полигона тяги переменного тока как за счёт вновь электрифицируемых участков, так и за счёт перевода некоторых линий с постоянного тока на переменный ток. Переведены в 1990-е — 2000-е годы:

на Восточно-Сибирской железной дороге: участок Слюдянка — Иркутск — Зима; — на Октябрьской железной дороге: участок Лоухи — Мурманск; — на Приволжской железной дороге: Саратовский и Волгоградский железнодорожные узлы; — на Северо-Кавказской железной дороге: участки Минеральные Воды — Кисловодск и Бештау — Железноводск.

Следует отметить, что также выпускаются двухсистемные электровозы, способные работать как на переменном, так и на постоянном токе (см. ВЛ61Д, ВЛ82 и ВЛ82М, ЭП10, ЭП20).

История

Преимущества

Как выбрать и где купить

Выбирая двухфазовый кондиционер, вы должны ориентироваться на свой тип волос и степень их повреждения

Обратите внимание на спреи с содержанием силикона, если хотите тонизировать и увлажнить свои волосы. С помощью катионных и полимерных компонентов в составе лосьона вы убережете свои волосы от возникновения эффекта электризации и облегчите расчесывание

Термозащитные лосьоны надо выбирать при температурных перепадах и частом использовании электроприборов для моделирования прически.

Их регулярное использование даст вам уверенность, что вы обеспечиваете своим волосам профессиональный уход. Необязательно теперь мчаться в парикмахерскую для восстановления цвета и возвращения силы и блеска. Достаточно выбрать кондиционер, который не смывается, прост в использовании, но при этом даёт ослепительный результат, дающий вам право заявлять о себе как девушке, ухоженной от ногтей до кончиков волос.

В завершении нашей статьи, видео со сравнением двух спреев для волос. Приятного просмотра!

Однофазный ток.

1. Двухфазный электрический ток

Двухфазным электрическим током называется совокупность двух однофазных токов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол π 2 {\displaystyle {\frac {\pi }{2}}}, или на 90°:

i 1 = I m sin ⁡ ω t {\displaystyle i_{1}=I_{m}\sin \omega t} ;

i 2 = I m sin ⁡ ω t − π 2 {\displaystyle i_{2}=I_{m}\sin\omega t-{\frac {\pi }{2}}}.

Если две катушки индуктивности расположить в пространстве так, чтобы их оси были взаимно перпендикулярны и систему катушек питать двухфазным током, то в системе создастся два магнитных потока:

Φ 1 = Φ m sin ⁡ ω t {\displaystyle \Phi _{1}=\Phi _{m}\sin \omega t} ;

Φ 2 = Φ m sin ⁡ ω t − π 2 {\displaystyle \Phi _{2}=\Phi _{m}\sin\omega t-{\frac {\pi }{2}}}.

Так как магнитные потоки пространственно расположены под углом 90° друг к другу, поэтому результирующий магнитный поток будет равен их геометрической сумме:

Φ 0 = Φ m 2 sin 2 ⁡ ω t + Φ m 2 sin 2 ⁡ ω t − π 2 {\displaystyle \Phi _{0}={\sqrt {\Phi _{m}^{2}\sin ^{2}\omega t+\Phi _{m}^{2}\sin ^{2}\omega t-{\frac {\pi }{2}}}}}.

Но Φ m sin ⁡ ω t − π 2 = − Φ m cos ⁡ ω t {\displaystyle \Phi _{m}\sin\omega t-{\frac {\pi }{2}}=-\Phi _{m}\cos \omega t}, поэтому Φ 0 = Φ m 2 sin 2 ⁡ ω t + − Φ m cos ⁡ ω t 2 {\displaystyle \Phi _{0}={\sqrt {\Phi _{m}^{2}\sin ^{2}\omega t+-\Phi _{m}\cos \omega t^{2}}}}, или Φ 0 = Φ m {\displaystyle \Phi _{0}=\Phi _{m}}

Встречаются ли однофазные сети в чистом виде

Энергосистема нашей страны рассчитана на использование трехфазной сети. Все генераторы на электростанциях вырабатывают три фазы. Это относится к гидроэлектростанциям, АЭС, тепловым, приливным и т.д.

Такая схема передачи энергии на большие расстояния наиболее экономична. Для передачи аналогичной мощности при однофазной линии, потребуются провода большого сечения. Поэтому однофазные сети для передачи электроэнергии не применяются.

На нижеприведенном рисунке представлена схема передачи электроэнергии от ТЭЦ к потребителю.

Однако, однофазные электросети широко используются как аварийные источники питания. Для этого применяются бензиновые или дизельные электростанции. Устанавливают на объектах, где недопустимо отключение электроэнергии. Например, для запитывания электроэнергией больниц (это отделения реанимации или операционные), телефонных станций, систем оперативного оповещения и т.п. Для мощных потребителей используются трехфазные дизельные генераторы.

Специфика подачи напряжения

Амплитудным – указывает на размер размаха синусоиды по отношению к нулю в вольтах;
Действующим – это значение, которое в √2 или 1,41 раз меньше предыдущего;
Мгновенным – значение указывает на интенсивность напряжения в вольтах в определенные моменты времени.

Какая электросеть лучше для дома или квартиры: однофазная или трехфазная?

Что такое фаза, фазовый угол и сдвиг фаз

Однофазный асинхронный электродвигатель

История

Преимущества

Лучшие однофазные гели для наращивания ногтей

Однофазный прозрачный гель Джесс Нейл

Однофазный гель Масура

Гель однофазный Рунейл

Гель для наращивания TNL

Global

Как происходит процедура наращивания ногтей

Трёхфазная сеть 380В

Как определить ноль и фазу без приборов

Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них

Однофазный ток.

Трёхфазная сеть 380В

Свойства

Специфика подачи напряжения

Электрификация железных дорог на переменном токе

История

Преимущества

Как выбрать и где купить

Однофазный ток.

1. Двухфазный электрический ток

Встречаются ли однофазные сети в чистом виде

Специфика подачи напряжения

Похожие записи: