Преди да предприемете отговора на горния въпрос, ще трябва да направите цяла екскурзия в историята и устройството на електрическите мрежи с променлив ток. Важно е също така да се разбере, че въпросните термини имат ясно дефинирано значение само в контекста, описан по-долу..
Как започна всичко
Направен е първият търговски опит за прехвърляне на електроенергия на потребителите Т. Едисън, използвайки мрежа за постоянен ток за това - обаче бързо стана ясно, че архитектурата на мрежовата конструкция, която той предлага, е много трудоемка и неудобна и всяко ефективно преобразуване на едно директно напрежение в друго по величина от страна на консуматора на енергия е просто невъзможно (по онова време, по принцип, той все още не е съществувал нито електронни тръби, нито транзистори, върху които би било възможно изграждането на необходимите устройства-преобразуватели).
Т. Едисън
Тогава той започна да промотира алтернативната си система, основана на синусоидален променлив ток. Г. Уестингхаус (синусоидалната форма не е причинена от факта, че някой „особено харесва“ - просто токът / напрежението на тази конкретна форма е получен в типичен генератор по естествени физически причини). Очевидният плюс на използването на AC беше, че той може да бъде лесно и ефективно (Ефективност до ~ 99%) преобразувайте по напрежение с помощта на обикновено електромагнитно устройство - трансформатор (има най-малко две обикновено електрически разделени намотки / намотки, докато са разположени на обща магнитна верига, осигурявайки силна индуктивна връзка между тях).
Г. Уестингхаус
Многофазни електрически мрежи
За усъвършенстване на оборудването на мрежи с променлив ток Д. Вестингхаус покани Н. Тесла, който измисли и теоретично обоснова работата на многофазни електрически мрежи и машини, постави основата за използването на двуфазна мрежа с променлив ток в САЩ и едновременно с това предложи трифазна система, използваща шест проводника за предаване на електрическа енергия. На свой ред М. Доливо-
Доброволски предложи значително подобрение на трифазната система на Н. Тесла, в която само четири или дори три проводника са достатъчни за пренос на електроенергия - което постави основата на захранването на трифазни мрежи практически във вида, в който сега ги познаваме.
Намотки от звезда до звезда
Как работи и работи
Проста еднофазна система може да бъде представена като два проводника, в единия от които има напрежение, променящо се по синусоидален закон, а вторият проводник служи като "заземен", където това напрежение може да се източи, когато е свързан потребител (товар).
Тъй като фазовото напрежение се променя според синусоидалния закон, е лесно да си представим два други проводника под напрежение, при които фазата, разглеждана в първия ред, е със 120 градуса закъснение или напред във фаза - тогава получаваме напълно взаимно симетрична система (в края на краищата, кръгът е точно 360 градуса!), където някоя от избраните фази е точно 120 градуса пред или изостава от съседната - и в такава система могат да бъдат разпределени едно единствено „заземяване” и три различни фазови проводници (точно тази схема беше предложена от М. Доливо-Доброво lsky).
Очевидно електрическото натоварване в такава система може да бъде свързано по два начина: или между избрана фаза и земя (неутрално), или между фазови проводници (отбелязваме при преминаването, че „наистина трифазни“, симетрични консуматори на електроенергия като асинхронни двигатели могат да работят в такава система напълно неутрален).
Важното е, че напрежението, действащо върху товара, ще варира значително (~ 3 пъти): ако е между отделна фаза и неутрал, променливото напрежение е ~ 220 волта, тогава ще има между фазови проводници ~ 380 волта. Напрежението на синусоидалната форма между която и да е от фазите и избрания неутрал тук се нарича "фаза", а между всякакви две фази - "линейна".
Прилики / разлики
И така, обобщаваме:
- Както фазовото, така и линейното напрежение са синусоидални и съществуват едно до друго в гореописаната индустриална трифазна система със специален неутрален.
- Фазовото напрежение се измерва между фазово и неутрално (при нормално функционираща трифазна система без фазов дисбаланс, фазовите напрежения на различни фази са почти еднакви по величина).
- Линейното напрежение се измерва между съседни фази (и също при липса на фазов дисбаланс, то е почти идентично във всяка от избраните двойки).
- Обикновената стойност на разликата между фазово / линейно напрежение в съществуващата трифазна система е много значима - линейната е √3 пъти повече от фазовата.
