Изучаем электромонтаж — трехфазный ток

трехфазный токВ настоящее время производство и распределение электрической энергии в основном осуществляется трехфазным током.

Три одинаковых по частоте и амплитуде переменных тока, сдвинутых относительно друг друга на 1/3 периода (120°), образуют трехфазную систему.

Рассмотрим в трехфазной системе два способа соединения обмоток электрических машин и приемников:

  • соединение звездой;
  • соединение треугольником.

Три фазы источника питания можно соединить с тремя нагрузками шестью проводами. Такая система цепи называется несвязанной. В настоящее время она не применяется. При соединении трехфазной системы по схеме звезды концы всех обмоток фаз источника соединяют в общую точку. Такое же соединение производят в нагрузке. Затем все три обратных провода соединяют в один и подключают к общим точкам источника и нагрузки. По этому проводу протекает сумма токов всех трех фаз. Но если во всех фазах протекают одинаковые токи, то их сумма будет равна нулю, так как они сдвинуты относительно друг друга на 120°. Поэтому ток в общем проводе протекать не будет. Этот провод называется нейтральным или нулевым. Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с приемником, назыпаются линейными.

Нагрузка, при которой токи во всех фазах равны по величине и имеют одинаковые сдвиги фаз по отношению к фазным ЭДС, называется симметричной. При соединении в звезду с симметричной нагрузкой нулевой провод отсутствует, так как в нем нет необходимости. Такая система называется трехпроводной. В остальных случаях применяется система с нулевым проводом — четырехпроводная.

Напряжения между концом и началом фазных обмоток в трехфазной системе называются фазными, а напряжения между линейными проводами — линейными. Токи, протекающие в обмотках фаз источника или нагрузки, именуются фазными токами, а в линейных проводах — линейными.

Между фазными и линейными величинами при соединении в звезду существует следующая связь (при симметричной нагрузке):
При соединении треугольником фазные обмотки источника подключаются последовательно таким образом, чтобы начало одной обмотки соединялось с концом следующей. Общие точки каждой пары фазных обмоток источника и общие точки каждой пары ветвей приемника соединяются проводами, которые называются линейными. Нетрудно убедиться, что соединение треугольником в трехфазной системе также получается из трехфазной несвязанной цепи путем объединения друг с другом проводов, вычерченных рядом).

При симметричной нагрузке системы, соединенной в треугольник, линейные токи больше фазных в V3 раз, а фазные напряжения равны линейным.