Трехфазное электричество. Однофазные и трехфазные сети.

В настоящее время во всем мире получила наибольшее распространение трехфазная система переменного тока .

Трехфазной системой электрических цепей называют систему, состоящую из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ =2π /3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током .

Проводники и кабели. - Одной из наиболее прибыльных и важных отраслей электротехники было производство кабелей в сочетании с менее выгодным изготовлением изолированных проводников. Подводные телеграфные кабели всегда выполнялись с использованием системы, основанной на принципе, то есть с центральным проводником из медной оплетки, окруженной гуттаперчей или аналогичным материалом, а затем свинцовой и стальной проволокой для армирования. Другие аналогичные кабели были сделаны для телеграфии и телефонии на Однако телефония была препятствием для электростатической способности гуттаперчи, и для длинных линий часто было решение заменить бумагу и воздушный изолятор, а также размножение, как было упомянуто незадолго до этого.

Почти все генераторы, установленные на наших электростанциях, являются генераторами трехфазного тока . По существу, каждый такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода, как это показано на рис. 1.

Для промышленных силовых трансмиссий и распределений предпочтение отдавалось изоляцией гуттаперчей или резины-резины в Англии и бумагой, легированной минералами, на европейском континенте. Промышленность продвинулась к созданию подземных кабелей для десятков тысяч вольт.

Ворс. - Батареи всегда были важны, потому что, когда некоторые приложения были заменены более эффективными средствами, появились новые приложения. Только для целей телеграфирования используются батареи от Даниэлла, двух жидкостей и сульфата меди, а для лабораторного использования - бикраматные и ртутные элементы.

Рис. 1. Графики зависимости от времени ЭДС, индуцированных в обмотках якоря генератора трехфазного тока

Как осуществляется подобный генератор легко понять из схемы на рис. 2.

Из них родились батареи образца постоянного напряжения, сначала латимер-кларк, а затем Уэстон к кадмию, которые являются уточнением первого. Попытки изобретателей получить легкий аккумулятор остались безуспешными. В области больших применений свинцово-кислотный аккумулятор остается неконституционным. Применение аккумулятора в течение длительного времени и с бесконечными усилиями требовало тяги. Непревзойденные техники с самого начала судили, что вес аккумуляторов и их быстрое истощение перед лицом сильных энергетических потребностей должны были стать непревзойденным препятствием для трамвайных путей и серьезно, хотя и в меньшей степени, для железных дорог.

Рис. 2. Три пары независимых проводов, присоединенных к трем якорям генератора трехфазного тока, питают осветительную сеть

Здесь имеются три самостоятельных якоря, расположенных на статоре электрической машины и смещенных на 1/3 окружности (120 о). В центре электрической машины вращается общий для всех якорей индуктор, изображенный на схеме в виде .

Но самые изобретательные изобретатели, а не только фанатики, а также долгое время строили дома изготовителей аккумуляторов, продолжали пытаться, а хроника электрического тяги продолжала регистрировать в среднем 5 0 6 испытанных систем тяги батареи Каждый год, в последние двадцать лет века.

В случае мобильных батарей он широко используется для освещения поездов и автомобилей, а также в омнибусной тяге автомобилей на фиксированных линиях без откосов было признано, что аккумулятор может иметь успех, который не имел На вагонах, потому что есть меньше технических требований, те, кто упражняется, готовы пройти за счет быстрой декомпрессии, и нет других электрических систем тяги, чтобы конкурировать.

В каждой катушке одной и той же частоты, но моменты прохождения этих ЭДС через нуль (или через максимум) в каждой из катушек окажутся сдвинутыми на 1/3 периода друг относительно друга, ибо индуктор проходит мимо каждой катушки на 1/3 периода позже, чем мимо предыдущей.

Однако описанные приложения в значительной степени привели к тому, что индустрия производства аккумуляторов всегда была прибыльной и процветающей. Электрохимия и электрометаллургия. - Важные, а не исключительно электротехнические, но, скорее, электротехнические, отрасли - это те, в которых электрическая энергия используется для производства промышленных веществ путем электролиза и нагрева, независимо от того, объединены ли они с электролизом или нет в электрических печах. Большинство из этих приложений возможны только в том случае, когда электричество происходит по очень низкой цене с использованием отходов или отходов энергии, оставленных другими отраслями, и в этом смысле электрохимическое приложение может работать с экономической точки зрения в Эквивалентен аккумулятору, если он позволяет прерывать и снимать без неудобств.

Каждая обмотка трехфазного генератора является самостоятельным генератором тока и источником электрической энергии. Присоединив провода к концам каждой из них, как это показано на рис. 2, мы получили бы три независимые цепи, каждая из которых могла бы питать те или иные электроприемники, например .

В этом случае для передачи всей энергии, которую поглощают , требовалось бы шесть проводов. Можно однако, так соединить между собой обмотки генератора трехфазного тока, чтобы обойтись четырьмя и даже тремя проводами, т. е. значительно сэкономить проводку.

Однако некоторые электрохимические отрасли, которые не требуют большого потребления энергии и производят дорогостоящие вещества, также могут работать с энергией по цене, не намного меньшей, чем нормальная промышленная. Были завершены и подключены гидроэлектростанции, разработаны новые основные распределения мощности на промышленных предприятиях, электрометаллургия и электрохимия в целом и особенно производство азотной кислоты из атмосферного азота. Технология радиосвязи продвигалась не только во время заявлений, сделанных армиями.

Первый из этих способов, называется соединением звездой (рис. 3).

Рис. 3. Четырехпроводная система проводки при соединении трехфазного генератора звездой. Нагрузки (группы электрических ламп I, II, III) питаются фазными напряжениями.

Будем называть зажимы обмоток 1, 2, 3 началами, а зажимы 1" , 2" , 3" - концами соответствующих фаз.

После войны электроэнергетика продолжала расти, и, хотя многие организации-производители сосредоточились на достижении более сильного финансового положения и более рациональной технической деятельности, практические применения расширялись, привлекая интерес Из все более крупных потребителей.

Кроме того, важное значение имеет формирование водосборных бассейнов, и эти заводы были скреплены вместе с большими линиями передачи в больших объемах, и система была завершена новыми современными установками паровой турбины, так что почти вся продукция Италии была объединена в крупную сеть, которая позволяет межрегиональные энергетические биржи. В других странах с тяжелыми водными ресурсами, такими как Швейцария, Норвегия, Швеция, Канада, Калифорния, Подобно тому, как это допускают местные условия.

Соединение звезд заключается в том, что мы соединяем концы всех обмоток в одну точку генератора, которая называется нулевой точкой или нейтралью , и соединяем генератор с приемниками электроэнергии четырьмя проводами: тремя так называемыми линейными проводами , идущими от начала обмоток 1, 2, 3, и нулевым или нейтральным проводом , идущим от нулевой точки генератора. Такая система проводки называется четырехпроводной .

К той же эпохе вступила в действие основная линия электропередачи в Калифорнии, где было достигнуто напряжение в 000 вольт между фазой и фазой, чтобы осуществить передачу до 230 км. Пока эти порядки нелегко преодолеть: и большие водные силы Игуасу в Парагвае все еще не используются, а другие в Южной Африке В тысячах миль от ближайших центров возможного использования.

Кроме того, средства электрического освещения остались теми, которые уже были установлены в предыдущий период, лампа накаливания вольфрамовой нити, которая доминирует везде, кроме четко определенных и специальных применений дуговых ламп, но люминесцентные лампы, Изобретатели, появились в яркой гласности и являются первым примером холодного электричества, долгое время преждевременным.

Трехфазные и однофазные сети одинаково широко используются в электрооборудовании многоквартирных и частных домов. Вообще-то, промышленная сеть изначально трехфазная и в большинстве случаев к многоквартирному дому или улице частных домов подходит именно трехфазная сеть. Потом уже она разветвляется на три однофазные. Это сделано в целях обеспечения максимально эффективной передачи электроэнергии от электростанции к потребителям, а также с целью максимального снижения потерь в процессе транспортировки.

В электрических тягах крупные городские и метропольные трамваи, которые уже были созданы, имели нормальное развитие времен; Но была проведена большая новая электрификация крупных железных дорог. Италия подготовила ряд железнодорожных линий на севере до Флоренции и Ливорно и провела сравнение с другими электрическими системами тяги по некоторым основным направлениям центральной и южной Италии.

Телеграфия, которая долгое время была стационарной по своей установленной методике, быстро продвинулась вперед. Вагнер в Германии и Джордж Кэмпбелл в Соединенных Штатах одновременно изобрели математические волновые фильтры, индуктивность и емкости в таких комбинациях, которые позволяют чередовать переменный ток определенных частот и останавливать некоторые другие. Сопоставляя эти устройства с использованием переменного тока с быстрой частотой в качестве тока для телеграфной сигнализации, можно одновременно запускать несколько телеграмм, переносимых разными частотами, и предназначенных для разных станций по этой линии, причем каждая станция затем со своими выберите телеграмму, назначенную ей, и таким образом экономическое использование линии умножается на телеграммы, которые могут быть отправлены одновременно.

Определить, какая именно сеть идет у вас в квартире достаточно просто. Нужно просто открыть электрический щиток и посмотреть, сколько проводов используется для вашей квартиры. В однофазной сети у вас будет 2 или 3 провода – фаза, ноль и заземляющий проводник. В трехфазной 4 или 5 – фаза A, фаза B, фаза C, ноль и заземляющий проводник. Точно также количество фаз можно определить и по вводным автоматическим выключателям. В однофазной сети их будет 2 или 1 сдвоенный, а в трехфазной – 1 один строенный и одинарный.

Это было второе большое применение высокой математики для телеграфии. Телефония в Европе развивалась благодаря установке сетей с системой автоматической телефонии и межгородских линий, оснащенных современными системами. Но он не видит возможности того, что телефония на океанских расстояниях может быть выполнена через кабели. Данное изобретение является конечной областью радиовещания. Изобретение термоэлектрического клапана и тех, которые оно достигло, как мы говорили, сразу же после войны произвело огромное распространение радио, радикально новой отрасли, которая с производство приемных устройств, стало самой мощной отраслью в Соединенных Штатах после автомобильных и кинематографических конструкций.

Справедливости ради стоит отметить, что трехфазные сети в квартирной электросети используются достаточно редко. Три фазы подают одному абоненту только в случае использования на кухнях старых трехфазных электрических плит или для подключения чрезвычайно мощных потребителей в частных домах (циркулярка, мощные нагревательные и отопительные устройства).

На радиотелеграфные методы передачи повлияли и трансформировались, и теперь проблема использования коротких и коротких волн во всех областях Со всех точек зрения. Короткие волны позволили передавать сигналы по всей окружности Земли с очень малыми мощностями излучения. В этой области, безусловно, можно ожидать многих новинок. И с прошлого года звуковое кино пришло в действие, но оно основано на фотомоторных свойствах щелочных металлических элементов, которые испускают электроны.

Для радиопередач, в настоящее время ограниченных военными целями, использовались ультрафиолетовые лучи и ультразвуковые лучи. Промышленность электрических измерительных приборов и техника измерений должны были соответственно развиваться и развиваться по новым адресам, чтобы сопровождать эти достижения и эти приложения. Методы измерения, применяемые для слабых токов и радиочастот, теперь представляют собой совершенно новую технику, С широким коммерческим развитием.

Если сети не имеют каких-то специфических параметров, то их можно различить еще и по значению входного напряжения . В однофазной сети оно равно 220 В, а в трехфазной между одной из фаз и нулем оно также равно 220 В, а между двумя фазами – 380 В.

В чем же отличие однофазной сети от трехфазной применительно к рядовому потребителю?

Электрометаллургия и электрохимия прогрессировали; и стоит вспомнить новые заводы, где электричество используется для фиксации атмосферного азота в форме аммиака и где электролиз вмешивается в производство водорода. Благодаря этой и другим подобным отраслям, вмешательство электротехники в производство химических удобрений находится в быстром развитии. Изучается применение электрохимии для производства органических соединений, которые должны будут открыть новые горизонты.

В настоящее время электротехника играет доминирующую роль в жизни мира, и она показывает прямое и плодотворное применение высших частей физики и математики, которое не встречается ни в одной другой сфере человеческой деятельности. Международные съезды электричества. Однако участие различных стран в увеличении производства, особенно учитывая различную покупательную способность золота, было неравномерным, однако, во Франции, Швейцарии, Японии и Италии более значительным показателям, чем довоенные. Подробная информация об этой производительности может быть выведена из приведенной ниже таблицы.

Если не учитывать различие между количеством проводников в обоих сетях и специфику подключения некоторых особо мощных электроприборов, то можно выделить некоторые «плюсы» и «минусы» обоих сетей.

  • При использовании трехфазной сети есть вероятность неравномерного распределения нагрузки на каждую фазу. К примеру, от одной фазы будет запитан мощный нагреватель и электрический котел, а от другой – всего лишь холодильник и телевизор. Тогда будет иметь место неприятный эффект, так называемый «перекос фаз» – несиметрия токов и напряжений, который может повлечь за собой выход из строя некоторых бытовых электроприборов. Чтобы этого избежать необходимо более тщательно планировать распределение нагрузки еще в процессе монтажа электрической сети.
  • Трехфазная сеть, в отличие от однофазной требует больше проводов, кабелей и автоматических выключателей, следовательно обойдется намного дороже.
  • Однофазная сеть по потенциально возможной мощности уступает трехфазной. Поэтому, если предполагается использование много мощных потребителей, то лучше выбрать второй вариант. Если к примеру в дом с линии электропередач заходит двужильный (трехжильный – в случае с заземляющим проводником) провод сечением 16 мм 2 , то суммарная мощность всех потребителей в доме не может превышать 14 кВт. В случае с использованием того же сечения для трехфазной сети (правда кабель будет 4- или 5-жильным) максимально возможная суммарная мощность будет равна уже 42 кВт.

Какой вариант лучше, зачастую определяется соответствующими органами (представителями организаций), которые контролируют подачу электроэнергии потребителям. Домашнему электромастеру достаточно лишь научиться определять, какая именно сеть используется в данном случае и, исходя из этого производить ремонт или установку внутриквартирной электро фурнитуры.

На международную торговлю электротехнической продукцией повлияло различное распределение производства между различными странами, а также таможенный режим, который для защиты местной промышленности развивался и, следовательно, не увеличивался пропорционально увеличению производства Мир. В настоящее время электротехнический рынок может контролироваться 4 группами: Германия, которая экспортирует главным образом в европейские страны, а также имеет значительные торговые интересы в Египте, Нидерландах, Бразилии, Японии; Соединенные Штаты, которые экспортируют в другие страны Америки, на Дальний Восток в Австралии; Англия экспортирует в купола и колонии, а также в Южную Америку; Самая маленькая группа европейских стран, экспортирующих в Европу или в соседние неевропейские страны.