Un consumatore ordinario incontra l'elettricità, cura quotidianamente la luce e collega l'uno o l'altro dispositivo alla presa. Gli interruttori differiscono poco tra loro, ma con le prese tutto è molto più complicato. Proviamo a capire come è organizzato lo sbocco.

Cominciamo con quello che è stato realizzato e installato circa 10-15 anni fa. È collegato solo a due fili. L'isolamento di uno dei fili deve necessariamente avere un colore bluastro o blu. Così si definisce un lavoratore. filo neutro Nick. La corrente che lo attraversa non proviene dalla sorgente, ma dal consumatore. Questo filo è completamente innocuo e se lo afferri senza toccare il secondo, non accadrà nulla di terribile e terribile.

Ma il secondo filo, il cui colore può essere qualsiasi, ad eccezione del blu, del blu, del giallo-verde striato e del nero, è più pericoloso e insidioso. Si chiama conduttore di fase.

Toccando questo filo, puoi ottenere una bella scarica. E questo non è uno scherzo, poiché la tensione di una rete CA domestica è di 220 V e qualsiasi corrente la cui tensione è superiore a 50 V uccide una persona in pochi secondi. La presenza di tensione sui conduttori di fase può essere determinata da appositi indicatori. Sulla fig. 1.12 mostra uno di questi indicatori. È realizzato sotto forma di un normale cacciavite con una fessura piatta (ci sono cacciaviti indicatori fessura a croce). La maniglia, all'interno della quale è incorporata una lampada a diodi, è realizzata in plastica traslucida. La parte superiore del manico è in metallo. Toccare la parte di lavoro dell'indicatore sul conduttore e con il pollice sulla parte metallica sull'impugnatura. Se il diodo ha preso fuoco, non toccare questo filo: ora è eccitato. Si noti che quando si tocca zero conduttore il led non si accende (naturalmente se questo conduttore non viene a contatto con il filo di fase).

Molti hanno sentito parole misteriose come una fase, tre fasi, zero, terra o terra e sanno che questi sono concetti importanti nel mondo dell'elettricità. Tuttavia, non tutti capiscono cosa significano. Tuttavia, è un must da sapere. Senza entrare nei dettagli tecnici di cui il padrone di casa non ha bisogno, possiamo dire che una rete trifase è un tale metodo di trasmissione corrente elettrica, quando corrente alternata scorre attraverso tre fili e ritorna uno per uno. Quanto sopra necessita di alcuni chiarimenti. Qualsiasi circuito elettricoè costituito da due fili. Secondo uno, la corrente va al consumatore (ad esempio, a un bollitore) e secondo l'altro, ritorna indietro. Se un tale circuito viene aperto, la corrente non scorrerà. Questa è l'intera descrizione di un circuito monofase. Il filo attraverso il quale scorre la corrente è chiamato fase o semplicemente fase e attraverso il quale ritorna - zero o zero. Circuito trifaseè costituito da tre fili di fase e un ritorno. Ciò è possibile perché la fase della corrente alternata in ciascuno dei tre fili è sfasata di 120° rispetto al filo adiacente (Fig. 1.13). Un libro di testo sull'elettromeccanica aiuterà a rispondere a questa domanda in modo più dettagliato. La trasmissione della corrente alternata avviene proprio con l'ausilio di reti trifase. Questo è economicamente vantaggioso: non sono necessari altri due fili neutri. Avvicinandosi al consumatore, la corrente si divide in tre fasi, e ad ognuna di esse viene dato zero. In questa forma, di solito entra in appartamenti e case, anche se a volte una rete trifase viene portata direttamente in casa. Di norma, stiamo parlando del settore privato e questo stato di cose ha i suoi pro e contro.

Come suggerisce il nome, sistema trifaseè costituito da tre fonti di energia elettrica e tre circuiti collegati da fili comuni della linea di trasmissione.

La fonte di energia per tutte le fasi è un generatore trifase, mostrato condizionatamente in fig. 1.14 e fig. 1.15 sotto forma di tre avvolgimenti: AX, VU e CZ.

Riso. 1.12. L'indicatore più semplice

Riso. 1.16. Schema elettrico di una casa a tre piani

Gli avvolgimenti di fase del generatore potrebbero essere collegati con sei fili (Fig. 1.14) con carichi Z A, Z B, Z c e in questo modo si potrebbero ottenere tre circuiti di fase indipendenti. Ma se colleghi le estremità degli avvolgimenti delle fasi del generatore X, Y, Z con le estremità di tre carichi con un filo, puoi salvare due fili di collegamento (Fig. 1.15). Questo tipo di connessione è chiamata connessione a stella. Il filo comune specificato è chiamato neutro o semplicemente neutro.

Poiché la sequenza di collegamento dei motori trifase come carico risulta essere essenziale per stabilire il senso di rotazione della loro rotazione, per garantire questa univocità vengono adottate le seguenti condizioni condizionali codici colore fasi: A - isolamento giallo; B - verde; C - rosso e neutro - nero.

Riso. 1.17. Schema elettrico connessioni a delta

Quando collegato da una stella, oltre alla tensione uguale ai capi di ciascuna delle fasi (tensione di fase tra la fase e il filo comune - (Uf), esiste anche una tensione tra le diverse fasi, chiamata tensione di linea - (/ „ La tensione di linea in questo caso è maggiore della tensione di fase in l / 3 volte.

Se la corrente in tutte le fasi è la stessa (un tale carico è chiamato simmetrico; un esempio è un motore trifase), allora non c'è corrente nel filo neutro e questo filo non è necessario. Ma altri carichi collegati sono sbilanciati, quindi è necessario un filo neutro per loro. Sulla fig. 1.16 mostra un esempio di collegamento dell'alimentazione di una casa a tre piani.

Un po' meno spesso di una connessione a stella, in reti trifase applicare una connessione triangolare (Fig. 1.17). Gli avvolgimenti delle fasi della sorgente della forza elettromotrice sono collegati in modo tale che la fine di una sia collegata all'inizio della successiva, ecc.

Il vantaggio di collegare le fasi a triangolo è che anche con carico sbilanciato non è necessario utilizzare un quarto filo. Sulla fig. 1.18 mostra uno schema della rete di illuminazione di un edificio residenziale quando le fasi dei ricevitori sono collegate da un triangolo. Si noti che il collegamento dei carichi nel caso di alimentazione di tensione da una sorgente utilizzando il metodo del triangolo può essere eseguito sia a triangolo che a stella.

Riso. 1.18. Schema della rete di illuminazione quando le fasi sono collegate da un triangolo

CAPO V

IMPIANTO AC TRIFASE

§ 61. GENERATORI TRIFASE

Le proprietà di una corrente alternata monofase sono state considerate sopra. Tuttavia, un sistema monofase è antieconomico a causa dell'imperfezione delle macchine elettriche monofase. Quindi, ad esempio, a parità di dimensioni, pesi dei materiali attivi (acciaio e rame)! e perdite di energia, la potenza di una macchina monofase è 1,5 volte inferiore alla potenza di una macchina trifase. Pertanto, i sistemi CA trifase vengono utilizzati per trasmettere elettricità su cavi su lunghe distanze con una minore perdita di energia.

Un sistema a corrente alternata trifase o semplicemente un sistema trifase è un circuito o una rete a corrente alternata in cui tre e. ds la stessa frequenza, ma reciprocamente spostati in fase di un terzo del periodo.

Vengono chiamati i singoli circuiti che compongono un sistema trifase fasi.

Se e. ds in tutte e tre le fasi hanno la stessa ampiezza, quindi viene chiamato un tale sistema trifase simmetrico.

Per la prima volta al mondo, la trasmissione di corrente trifase fu effettuata dallo scienziato russo M. O. Dolivo-Dobrovolsky nel 1891.

Sulla fig. 63 mostra uno schema del più semplice generatore trifase bipolare. Nelle scanalature dello statore (la parte fissa della macchina) si trovano

tre bobine A - X, B - Y e C - Z, spostate nello spazio di 1/3 del cerchio (120°). All'interno dello statore è posizionato un rotore (parte rotante della macchina), che è un elettromagnete bipolare alimentato da una corrente continua che eccita un campo magnetico. Il rotore è azionato da un motore. Linee magnetiche, ruotando insieme al rotore, attraversano i conduttori delle bobine incorporate nelle cave dello statore e inducono e in queste bobine. d.s., cambiando in modo sinusoidale. Tuttavia, sinusoidi ed. da. le fasi A, B e C saranno spostate l'una rispetto all'altra di 1/3 del periodo (Fig. 64).

Sia la fem massima positiva E m nella bobina A - X si verifica nel momento in cui il lato A è contro il centro del polo nord e il lato X è contro il centro Polo Sud. Il massimo positivo e. ds E m nella bobina B - Y arriverà nel momento in cui il centro del polo nord è sotto il conduttore B,

e il centro del polo sud è sotto il conduttore Y. Per fare ciò, il rotore deve compiere 1/3 del cerchio (120°), che corrisponde ad un periodo di tempo pari a 1/3 del periodo. Il massimo positivo e. ds E m nella bobina C - Z verrà 1/3 del periodo dopo lo stesso massimo nella bobina B - Y, che corrisponde a un'ulteriore rotazione del rotore di 1/3 del cerchio.

Quando il generatore è caricato sui morsetti bobine A-X, vengono impostate, chiamate le tensioni B - Y e C - Z fase. A vuoto (al minimo) tensioni di fase sono uguali a ed. s, indotta nelle fasi dell'avvolgimento statorico.

Un sistema di tre correnti alternate sfasate di 1/3 di periodo è chiamato corrente trifase.

Tale corrente può essere ottenuta utilizzando un generatore speciale. Consideriamo il suo design.

(Fig. 23). Sullo statore sono presenti tre avvolgimenti indipendenti, sfalsati di 1/3 del cerchio (120°). Un induttore, mostrato nel diagramma come un magnete permanente, ruota al centro della macchina elettrica.

In ogni avvolgimento (bobina) viene indotta una EMF variabile della stessa frequenza, ma i momenti in cui questi EMF passano per zero (o attraverso un massimo) in ciascuna delle bobine saranno spostati di 1/3 di giro rispetto a ciascuna altro, perché l'induttore fa passare ciascuna bobina 1/3 di periodo più tardi del suo passaggio il precedente. In sostanza, un tale generatore è una connessione in una macchina elettrica di tre generatori di corrente alternata, progettati in modo tale che la fem sia indotta in essi. spostati l'uno rispetto all'altro di un terzo del periodo. Una rappresentazione grafica della corrente trifase è mostrata in fig. 24. Uno qualsiasi degli avvolgimenti di fase del generatore

la corrente trifase è indipendente

fonte energia elettrica e a lei

il tuo ricevitore può essere collegato. IN

In questo caso si ottengono tre catene indipendenti (Fig. 25). Un tale schema è chiamato "sistema trifase disaccoppiato" , richiede sei fili per trasmettere energia elettrica.

In pratica, tali sistemi non vengono utilizzati. Gli avvolgimenti di fase di generatori trifase e trasformatori e ricevitori di energia elettrica sono collegati secondo lo schema "stella" o "triangolo". In questo caso, puoi cavartela con quattro o anche tre fili.

Composto "stella" consiste nel fatto che le estremità degli avvolgimenti di fase sono collegate a un punto del generatore (Fig. 26), chiamato punto zero o neutro, e il generatore è collegato ai ricevitori di potenza tramite quattro fili: tre lineari in arrivo dall'inizio degli avvolgimenti e zero o filo neutro proveniente dal punto zero del generatore. Questo sistema di cablaggio è chiamato quattro fili.

Nel caso di un carico uniforme di tutte e tre le fasi del generatore, cioè con circa le stesse correnti in ciascuna di esse, la corrente nel filo neutro è zero. Pertanto, in questo caso, è possibile abolire il filo neutro e passare a uno più economico tre fili sistema (fig. 27). Tutti i consumatori sono collegati in questo caso tra le corrispondenti coppie di fili lineari e il punto di carico zero.

Quando si collega con un "triangolo" (Fig. 28), l'estremità di ciascun avvolgimento è collegata all'inizio del successivo in modo da formare un triangolo chiuso e i fili lineari sono collegati ai vertici di questo triangolo.