Теория / 18.4. Напряжения трехфазного источника
Трехфазный источник, соединенный способом "звезда", создает две трехфазные системы напряжения разной величины. При этом различают фазные напряжения и линейные напряжения.
На рис. 1 показана схема замещения трехфазного источника, соединенного "звездой" и присоединенного к линии электропередачи.
Рис. 1 - Схема замещения трехфазного источника
Фазное напряжение Uф – напряжение между началом и концом фазы или
между линейным проводом и нейтралью (UA, UB, UC). За условно
положительные направления фазных напряжений принимают направления от
начала к концу фаз.
Линейное напряжение (Uл) – напряжение между линейными проводами
или между началами фаз (UAB, UBC, UCA). Условно положительные
направления линейных напряжений приняты от точек соответствующих
первому индексу, к точкам соответствующим второму индексу (то есть, от
точек с более высоким потенциалом к точкам с более низким) (рис. 1).
Внутреннее сопротивление фаз генератора (источника) очень мало и им
можно пренебречь. Тогда можно записать:
Т.е. фазные напряжения определяются значениями фазных ЭДС.
На векторной диаграмме они обозначаются теми же векторами, что и
ЭДС (рис. 2).
Рис. 2 - Топографическая векторная диаграмма напряжений трехфазного
генератора
Если принять потенциал нейтрали генератора ϕN=0, то потенциалы
начал фаз будут равны фазным напряжениям источника:
Тогда линейные напряжения равны разности фазных напряжений
источника:
По уравнениям (2) и (3) построим топографическую векторную
диаграмму (рис. 2).
Каждой точке этой диаграммы соответствует определенная точка цепи.
Вектор, проведенный между двумя точками топографической диаграммы,
изображает по величине и фазе напряжения между соответствующими точками
цепи.
Из векторной диаграммы видно, что при симметричной системе фазных
напряжений система линейных напряжений тоже симметрична, т.е. линейные
напряжения равны по величине
и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 120° .
Соотношение по величине между линейным и фазным напряжениями
легко определить по диаграмме (рис. 2) из треугольника ANB.
Например, ГОСТ определяет следующие величины линейных и фазных
напряжений для силовых цепей низкого напряжения:
UЛ = 660 В; UФ = 380 В;
UЛ = 380 В; UФ = 220 В;
UЛ = 220 В; UФ = 127 В.
Номинальными напряжением в трехфазных цепях считается линейное
напряжение.
Два напряжения источника UЛ и UФ можно использовать только при
выведенной нейтрали, то есть в четырехпроводной цепи.