Électricité | Notes de l'électricien. Conseil d'Expert

Le nombre de fils de ligne dans un système triphasé. Connexion en étoile des phases. Section du fil neutre dans les réseaux à quatre fils

La figure montre un schéma de connexion en étoile des phases du générateur. Symbole ce schéma Y. Les extrémités K des trois phases sont reliées à un point commun appelé zéro. Si seulement trois fils sont extraits du générateur A, B, C, alors un tel système est appelé système triphasé à trois fils. Si le quatrième fil, neutre ou « zéro » N (O) est également retiré, alors le système est appelé triphasé à quatre fils. Le point zéro du générateur, et donc le fil neutre, est mis à la terre de manière fiable.

Mise à la terre neutre et sécurité

La valeur spécifiée pour un appareil avec une tension qui garantit une tension optimale et fonctionnement fiable dispositifs. Généralement, la tension nominale ne correspond pas à la tension réelle mesurée en raison des fluctuations de la tension secteur. Les systèmes d'alimentation électrique sont des systèmes de production d'énergie qui, en cas de panne du réseau électrique, maintiennent le flux d'électricité ou d'énergie ou les charges critiques. Il s'agit notamment de générateurs entraînés par des moteurs à combustion interne et d'alimentations électriques continues sans interruption.

Le courant dans le fil neutre n'apparaîtra que lorsque les trois phases sont inégalement chargées. Le courant circulant dans le fil neutre est égal à la somme algébrique des courants en trois phases :

En valeur absolue, in est toujours inférieur au courant dans n'importe laquelle des phases si la charge est incluse dans toutes les phases. Par conséquent, la section transversale du fil neutre est considérée comme inférieure à la section transversale des fils de phase.

Chaque système d'alimentation électrique est équipé d'un dispositif de déconnexion de l'alimentation électrique afin que le fournisseur d'électricité puisse reprendre son fonctionnement normal après le retour de la source d'alimentation protégée. Électricité fournie par une entreprise de services publics ou un système de remplacement de réseau et distribuée aux clients via le réseau électrique interne.

Aussi appelés harmoniques ou harmoniques. La distorsion de l'onde sinusoïdale provoquée par les ondes harmoniques est évaluée. La discussion sur les harmoniques et le facteur de puissance peut être trouvée en relation avec les sources pulsées nutrition. L'onduleur fonctionne en mode autonome, c'est-à-dire en mode veille, tandis que la batterie est périodiquement rafraîchie via le redresseur à l'aide d'une charge de service. En cas de panne de courant, le réseau est coupé et l'onduleur est activé et passe ainsi en fonctionnement sur batterie.

Riz. 1. Schéma de connexion des enroulements du générateur en étoile.

Ce n'est que si la charge est connectée entre l'une des phases et le fil neutre et que la charge n'est pas connectée aux autres phases que le courant dans la phase chargée est égal au courant dans le fil neutre.

La tension entre l'une des phases et le fil neutre est appelée tension de phase et est désigné Uf. Elle est égale à la tension entre le début de chaque phase et sa fin (Fig. 2).

Le temps de commutation du réseau au fonctionnement avec la batterie et vice versa est d'environ 4 à 6 ms. Il exprime le fait que la tension d'entrée est redressée en fonctionnement continu via le redresseur secteur puis convertie en courant alternatif quelles que soient la tension et la fréquence d'entrée via l'onduleur.

Si la tension secteur chute, les consommateurs continuent d'être alimentés sans interruption par la batterie. Connexion de deux sources de courant ou plus de la même tension de sortie pour obtenir un courant de sortie plus élevé. En cas de sources courant alternatif Des exigences de conception strictes doivent être prises en compte, car des accidents peuvent survenir si la position des phases des différentes sources de courant n'est pas synchronisée. Un fonctionnement parallèle peut être établi pour augmenter la capacité, mettre en œuvre une redondance des pannes ou mettre en œuvre les deux.

Tension entre fils de phase appelé tension de ligne et est noté Ul. Elle est égale à la différence géométrique de deux tensions de phase(Fig. 2), c'est-à-dire des tensions linéaires entre les phases A et B, B et C, C et A

L'angle entre deux courants ou tensions alternatifs, le courant ou la tension est représenté en fonction du temps. Trois conducteurs en connexion triphasée, qui ont des positions de phase différentes, sont souvent également appelées phases. Toutefois, cela n’est possible que dans certaines limites de tolérance. L’électronique d’information et de communication a été introduite pour stocker en toute sécurité les armoires d’équipement. Le rack répond désormais à la norme industrielle de 19 pouces, qui découle de la largeur des appareils. 19 est exactement la distance entre les vis de montage des appareils.

L'écart entre les profilés de montage correspond à environ 445 mm. Résistance CA due à l'inductance ou à la capacité. Si un système comporte plusieurs composants capables d’exécuter la même fonction sans avoir à l’utiliser, il est dit redondant. L'objectif de l'introduction de la redondance est d'éliminer les points de défaillance uniques, qui peuvent conduire à une panne complète du système en cas de panne. Si un appareil tombe en panne, il reste tellement d'énergie que les unités restantes peuvent également prendre le relais de l'alimentation de l'appareil en panne.

Riz. 2. Vecteurs de tensions linéaires et de phase.

La valeur absolue de la tension de ligne peut être déterminée à partir du triangle de vecteurs AOB. La base de ce triangle AB est égale à la tension linéaire :



En cas de nouvelle panne, l’ensemble du système échouera complètement car il ne sera plus en mesure de fournir les performances requises. Circuit dans lequel tous les composants sont connectés en série et font donc partie d'un seul chemin de courant. Par exemple, connectés en série afin de pouvoir obtenir une tension plus élevée, ils forment une chaîne.

Les contacts du relais sont isolés galvaniquement, conçus pour plus haute tension et très fiable. Temps moyen déterminé statistiquement pour réparer une installation - Mean Time to Repair. Norme de communication série développée par l'Electronics Industry Association.

Ou

Ainsi, dans un système triphasé à quatre fils, on obtient deux tensions : . La tension de ligne est 1,73 fois supérieure à la tension de phase. L'intensité du courant dans le fil linéaire Il est égale à l'amplitude et à la direction du courant dans l'enroulement de phase Iph.

Les tensions suivantes sont acceptées pour les réseaux basse tension (Tableau 1).

Tableau 1 Tensions standard dans les réseaux grand public

Section du fil neutre dans les réseaux à quatre fils

Les tableaux de distribution sont généralement installés dans des armoires ou des boîtes murales. Une charge déséquilibrée est la charge inégale de conducteurs individuels dans un système triphasé. Liaison conductrice entre le boîtier, tableau électrique, conducteur de protection, etc. au sol pour se protéger contre les blessures corporelles et les dommages matériels.

L'arrêt est un arrêt automatique ou manuel contrôlé dans le temps des appareils électroniques. Diverses solutions logicielles sont disponibles pour arrêter les ordinateurs. Des solutions logicielles peuvent également être utilisées pour effectuer un arrêt temporisé. Par exemple, les serveurs moins importants sont arrêtés relativement rapidement après une panne de courant, afin de protéger les batteries qui alimentent les serveurs importants.

Comme le montre le tableau 1, la tension de la source d'alimentation (générateur ou côté secondaire du transformateur) est toujours prise 5 % de plus que la tension nominale. tension secteur en tenant compte du fait qu'environ 5 % de la tension sera perdue dans la ligne. Ceci est fait afin de fournir aux consommateurs de l'électricité à tension nominale et d'assurer leur fonctionnement satisfaisant.

Un dispositif de sécurité qui ouvre le circuit en permanence en cas de surcharge. Selon les besoins, des fusibles de caractéristiques différentes sont utilisés. Protocole simple la gestion du réseau. Une forme large de gouvernance et la base de l’ensemble du réseau.

Processus de commutation également contrôlé pour réduire les courants de commutation de pointe. La tension électrique est une différence de potentiel et se mesure en volts. La tension électrique est la force qui fait circuler le courant conducteur électrique. Il existe des tensions DC et AC.

DANS agriculture Le système triphasé à quatre fils le plus largement utilisé est le 380/220 V, c'est-à-dire un système avec une tension linéaire dans le réseau Ul = 380 V et une phase Uph = 220 V. Trois phases avec une tension entre elles de 380 V sont utilisé pour alimenter les moteurs électriques et les appareils de chauffage triphasés, et la tension entre la phase et le fil neutre de 220 V est utilisée pour alimenter les sources lumineuses et les appareils électroménagers.

Connexion en étoile des enroulements du transformateur

Différence de tension entre deux points due à une perte potentiel électrique, ce qui se produit lorsqu'une résistance traverse électricité. Destruction de l'isolant. La régulation de tension signifie maintenir constante de tension dans certaines tolérances. Les tolérances sont exprimées en volts ou par rapport à la tension nominale en %.

Transitoire ou pulsé d'une durée sensiblement inférieure à la moitié d'un cycle de tension alternative, qui peut se produire à tout moment de la forme d'onde. Le seul point de défaillance est ce qu'on appelle le « point de défaillance unique » - un composant du système qui, en cas de défaillance, calcule la défaillance complète de l'ensemble du système. Pour les systèmes hautement disponibles, chaque composant doit être conçu de telle sorte qu'en cas de panne, le système reste entièrement fonctionnel, bien qu'à un niveau de performances inférieur.

Lors de la connexion des enroulements de phase d'une source de courant triphasé (par exemple, un générateur) selon le circuit « étoile avec fil neutre », les extrémités de ses trois enroulements sont connectées à un nœud commun 0, appelé zéro point, ou source neutre(Fig. 206). Récepteurs énergie électrique regroupés en trois groupes Z A, Z B et Z c (phases de charge), dont les extrémités sont également reliées à un nœud commun 0′ (point zéro ou neutre de charge). Les enroulements sources sont connectés aux phases de charge avec quatre fils. Les fils 1, 2 et 3 connectés aux débuts des enroulements de phase (A, B, C) sont appelés linéaire. Le fil 4 reliant les points zéro 0 et 0′ est appelé zéro, ou neutre. Les tensions u A, u B et u C entre le début et la fin des enroulements des phases de source individuelles ou phases de charge Z A, Z B et Z c sont appelées phase. Ils sont également égaux à la tension entre chacun des fils linéaires et le fil neutre. En l'absence de perte de tension dans les enroulements sources (à vide), les tensions de phase sont égales au e correspondant. d.s. dans ces enroulements. Courants de phase i A, i B, ic sont les courants circulant à travers les enroulements sources ou les phases de charge Z A, Z B et Z c. Les tensions u AB, u BC, u CA entre les fils linéaires et les courants traversant ces fils sont dits linéaires.

De plus, une synchronisation doit être effectuée. Un transfert non synchronisé vers le bypass peut entraîner la destruction du système. Distorsion harmonique totale, distorsion harmonique totale ou. Un dispositif de sécurité qui éteint l'appareil dès que sa température interne dépasse une valeur limite fixée.

Décalage neutre de charge

Diode semi-conductrice contrôlable avec propriétés électriques bistables. Par conséquent, les thyristors sont souvent utilisés comme commutateur à semi-conducteur rapide. Le contournement électronique se compose principalement de thyristors commutés anti-parallèles pour transmettre des demi-ondes positives et négatives.

Prenons classiquement le sens positif des courants i A, i B et i c dans les phases sources - de la fin de la phase correspondante jusqu'à son début,

en phases de charge - du début à la fin, et en fils linéaires - de la source au récepteur. Nous considérerons les tensions u A, u B et u C dans les phases source et charge positives si elles sont dirigées du début des phases vers les extrémités, et les tensions linéaires u AB, u BC, u CA - si elles le sont dirigé de la phase précédente à la suivante.

Si plus de 80 % de la capacité nominale est prélevée sur la cellule ou la batterie, on parle alors de décharge profonde. Pour une batterie à décharge profonde, la tension est inférieure à la tension de coupure nominale. Après une décharge profonde, les batteries au plomb doivent être chargées lentement avec un courant de charge considérablement réduit.

La séparation du conducteur de protection et du conducteur neutre s'effectue généralement dans la boîte de jonction de la maison. Si le conducteur de protection et le conducteur neutre sont commandés séparément, des mesures de protection avec interrupteurs différentiels sont possibles. Ils sont alors envoyés séparément et ne peuvent être regroupés lors d’une gestion ultérieure.

De la fig. 206, il s'ensuit que dans un circuit en étoile, les courants linéaires sont égaux aux courants de phase, c'est-à-dire I l = I f, puisqu'il n'y a pas de branches lors du passage de la phase source ou de charge au fil linéaire. Valeurs de contrainte instantanée selon la deuxième loi de Kirchhoff :

u AB = u A – u B ; u BC = u B – u C ; u CA = u C – u A.

En passant des valeurs de tension instantanées à leurs vecteurs, on a :

L'écart relatif admissible par rapport à la valeur nominale est généralement indiqué en %. Surtensions de courte durée de l'ordre du µs ou du ms provoquées par des courts-circuits, des commutations de processus dans le réseau et des coups de foudre. Transformateur pour l'isolation galvanique de deux circuits. Pour des raisons de sécurité, les transformateurs d'isolement sont utilisés dans les hôpitaux lorsque consommateurs électriques entrer en contact direct avec les patients. En raison de la séparation galvanique, un contact accidentel avec un conducteur ne conduit pas à un accident.

Isoler les défauts, les appareils défaillants, etc. peut également être détecté à un stade précoce par isolation galvanique. Appareils externes tels que amplificateurs audio, systèmes d'éclairage, etc. Ceux qui travaillent sur scène ou en studio doivent également être connectés à l'alimentation électrique via des transformateurs d'isolement séparés, car il est impossible de supposer que tous les appareils sont exempts d'erreurs et connectés à la même extrémité de protection.

? AB = ? UN - ? B ; ? BC = ? B- ? AVEC; ? SA = ? AVEC - ? UN.

Ainsi, tension de ligneégal à la différence entre les vecteurs des tensions de phase correspondantes. À l'aide des équations vectorielles obtenues, vous pouvez construire un diagramme vectoriel (Fig. 207, a), qui peut être converti en diagramme (Fig. 207, b). De ce diagramme, on peut voir que dans un système triphasé symétrique, les vecteurs de tension linéaires ? UN B, ? Soleil, ? CA forme un triangle équilatéral ABC, à l'intérieur duquel se trouve une étoile symétrique à trois branches de tensions de phase ? UN, ? DANS, ? C. Dans les triangles isocèles AOB, BOC et COA, la base est égale à U l, les autres côtés sont U f et l'angle aigu entre ces côtés et la base est de 30°. Ainsi,

La protection contre les surtensions consiste à protéger les équipements électriques et électroniques contre les tensions électriques. Les surtensions accrues sont provoquées par les effets de la foudre ou par les couplages capacitifs et inductifs d'autres systèmes électriques. peut protéger de manière fiable contre les surtensions en mode double convertisseur.

Tout type de courant qui dépasse la capacité de courant nominal de l'appareil ou la capacité de transport de courant du conducteur. Cause : surcharge, court-circuit, défaut causé par un défaut à la terre. Composants ou composants pour un maximum protection actuelle communément appelés fusibles. Ils ouvrent automatiquement le circuit en cas de surcharge ou de court-circuit. Le contrôle électromécanique ou thermique est réalisé dans des systèmes de fusibles automatiques ou en faisant fondre du métal dans des blocs de fusibles.

U l = 2U f cos 30° = 2U ?3 / 2 = ?3 U f

Ainsi, dans un système triphasé connecté selon un circuit « étoile avec fil neutre », la tension linéaire est supérieure à la tension de phase trois fois. La valeur ?З = 1,73 est la base de l'échelle tensions nominales AC : 127, 220, 380 et 660 V. Dans cette série, chaque valeur de tension suivante est 1,73 fois supérieure à la précédente.

Une fois ouverts, les fusibles ne peuvent pas être réutilisés. Température environnement l'appareil est la température ambiante. Elle est mesurée à proximité de la prise d'air et exprimée en degrés Celsius. Terme normalisé désignant un chemin de courant alternatif, communément appelé aujourd'hui bypass et onduleur.

Un dispositif pour commuter les charges du réseau vers l'onduleur ou vice versa. La période de temps entre le début de la transition et le temps pendant lequel le changement se produit. n'ont pas de temps de commutation en cas de panne de courant ou de commutation. L'intervalle de temps pendant lequel la tension de sortie est inférieure à la plage autorisée. Il est donc plus vaste et dépend largement d’une régulation rapide. Les interruptions ne se produisent que lorsque. n'avoir aucune interruption.

Un courant i0 traverse le fil neutre dont la valeur instantanée est égale à la somme algébrique des valeurs instantanées des courants circulant dans les différentes phases : i0 = iA+iB+ic.

En passant des valeurs instantanées des courants à leurs vecteurs, on a :
? 0 = ? Un + ? B+ ? C.

Vecteurs actuels ? UN, ? Dans et? C est-il décalé par rapport aux vecteurs des tensions correspondantes ? UN, ? B, ? Des coins ? UN, ? B, ? C (Fig. 208, a). Les valeurs de ces angles dépendent de la relation entre actif et réactance incluse dans une phase donnée. Ce même diagramme montre-t-il l’addition de vecteurs ? UN, ? Dans et? C pour déterminer le vecteur courant ? 0 . Généralement actuel ? 0 courants en moins

I A, 1 V et I C dans les fils de ligne, de sorte que le fil neutre a une section transversale égale ou même légèrement inférieure à la section transversale des fils de ligne.

Dans le circuit « étoile avec fil neutre », les récepteurs d'énergie électrique peuvent être connectés à deux tensions : linéaire U l (lorsqu'ils sont connectés à deux fils linéaires) et phase U F (lorsqu'ils sont connectés au neutre et à l'un des fils linéaires).

Avec une charge uniforme ou symétrique des trois phases, lorsque les mêmes résistances actives et réactives sont incluses dans toutes les phases (R A = R B = R C et X A = X B = X C), les courants de phase i A, i B et i C seront de valeur égale et sont décalés des tensions de phase correspondantes selon des angles égaux. Dans ce cas, nous obtenons un système symétrique de courants, dans lequel les courants i A, i B, i C seront déphasés les uns par rapport aux autres d'un angle de 120°, et le courant i 0 dans le fil neutre à tout moment. temps égal à zéro(Fig.208, b).

Évidemment, avec une charge uniforme, vous pouvez retirer le fil neutre et transmettre l'énergie électrique de la source au récepteur via trois fils linéaires 1, 2 et 3 (Fig. 209). Ce schéma est appelé "étoile sans fil neutre". Avec un système à trois fils pour transmettre l'énergie électrique, à chaque instant le courant circule à travers un (ou deux) fils de la source de courant triphasé au récepteur, et à travers les deux autres (ou un) il revient du récepteur à la source (Fig. 210). Le diagramme de tension vectoriel pour le circuit « étoile sans fil neutre » avec une charge de phase uniforme sera le même que pour le circuit « étoile avec fil neutre » (voir Fig. 207). Les relations entre phase et courants linéaires et tensions :

Je l = JE F Et U l = ?3 U F

Il convient de noter que le circuit « étoile sans fil neutre » ne peut être utilisé qu'avec une charge de phase uniforme. En pratique, cela ne se produit que lors de la connexion de moteurs électriques à des sources de courant triphasé, puisque chaque moteur électrique triphasé est équipé de trois enroulements identiques qui chargent uniformément les trois phases. Avec une charge inégale, les tensions dans les phases de charge individuelles seront différentes. Dans certaines phases (avec une résistance plus faible), la tension diminuera et dans d'autres, elle augmentera par rapport à la normale, ce qui est inacceptable.

Une charge de phase presque inégale se produit pendant l'alimentation électrique courant triphasé lampes électriques, car dans ce cas, la répartition du courant entre les trois phases ne peut pas être garantie (les lampes individuelles peuvent être allumées et éteintes individuellement). Une coupure ou un court-circuit dans l'une des phases est particulièrement dangereux dans un circuit « étoile sans fil neutre ». Peut être montré en construisant le correspondant diagrammes vectoriels que s'il y a une coupure dans l'une des phases, la tension dans les deux autres phases diminue jusqu'à la moitié de la tension linéaire, de sorte que les lampes incluses dans ces phases brûleront avec une puissance insuffisante. À court-circuit dans l'une des phases, la tension dans les autres phases augmente jusqu'à devenir linéaire, c'est-à-dire 3 fois, et toutes les lampes allumées dans ces phases s'éteindront. Par conséquent, dans le circuit « étoile avec fil neutre », afin d'éviter de rompre le circuit du fil neutre, les fusibles et les interrupteurs n'y sont pas installés.