Électricité | Notes d'électricien. Conseil d'Expert

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

La figure montre un schéma de la connexion des phases du générateur avec une étoile. Symbole ce schéma Y . Les extrémités K des trois phases sont reliées à un point commun, appelé zéro. Si seuls trois fils sont retirés du générateur A, B, C, un tel système est appelé système triphasé à trois fils. Si le quatrième fil, neutre ou «zéro» N (O) est également dévié, le système est alors 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 un fonctionnement optimal et fiable de l'appareil. En règle générale, la tension nominale ne correspond pas à la tension réelle mesurée en raison des fluctuations de tension dans le réseau. Les systèmes d'alimentation électrique sont des systèmes de production d'électricité qui prennent en charge la fourniture d'électricité ou d'énergie ou de charges critiques en cas de panne de secteur. 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 traversant le fil neutre est égal à la somme algébrique des courants dans les trois phases :

En valeur absolue, in est toujours inférieur au courant dans l'une des phases, si la charge est incluse dans toutes les phases. Par conséquent, la section transversale du fil neutre est supposée être inférieure à la section transversale des fils de phase.

Chaque système d'alimentation est équipé d'un dispositif de déconnexion de l'alimentation, de sorte que la société d'alimentation peut revenir à un fonctionnement normal après le retour de l'alimentation protégée. Électricité fournie par une entreprise de services publics ou un système de remplacement du réseau et distribuée aux consommateurs via un réseau électrique interne.

Aussi appelés harmoniques ou harmoniques. La distorsion d'une onde sinusoïdale causée par des ondes harmoniques est évaluée. La discussion sur les harmoniques et le facteur de puissance peut être trouvée en relation avec les alimentations à découpage modernes. L'onduleur fonctionne hors ligne, c'est-à-dire en veille, tandis que la batterie est périodiquement rafraîchie par le redresseur moyennant des frais de maintenance. En cas de panne de courant, le réseau est coupé et l'onduleur est activé et passe ainsi au fonctionnement sur batterie.

Riz. 1. Schéma de connexion des enroulements du générateur à une étoile.

Seulement 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, 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 noté Uf. Elle est égale à la tension entre le début de chacune des phases et sa fin (Fig. 2).

Le temps de commutation du fonctionnement sur secteur au fonctionnement sur 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 du secteur puis convertie en courant alternatif quelles que soient la tension et la fréquence d'entrée via l'onduleur.

En cas de chute de la tension secteur, les charges continuent d'être alimentées sans interruption depuis la batterie. Connexion de deux sources de courant ou plus de la même tension de sortie afin d'obtenir un courant de sortie plus élevé. Dans le cas des sources courant alternatif des exigences de conception strictes doivent être prises en compte, car des accidents peuvent se produire si la position de phase des différentes sources de courant n'est pas synchronisée. Le fonctionnement en parallèle peut être configuré pour augmenter la capacité, mettre en œuvre la redondance de basculement 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, courant ou tension, est présenté en fonction du temps. Trois conducteurs dans raccordement triphasé, qui ont des positions de phase différentes, sont souvent aussi appelées phases. Cependant, cela n'est possible que dans certaines limites de tolérance. Pour un stockage fiable des armoires d'équipement, l'électronique d'information et de communication a été introduite. Le rack est désormais conforme à la norme industrielle 19 pouces, qui est dérivée de la largeur des unités. 19 est exactement la distance entre les vis de fixation 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 qui peuvent exécuter la même fonction sans avoir besoin de l'utiliser, il est appelé redondant. Le but de l'introduction de la redondance est d'éliminer les soi-disant points de défaillance uniques, qui peuvent conduire à une défaillance complète du système en cas de défaillance. Si un appareil tombe en panne, il reste tellement de puissance que d'autres unités peuvent également prendre le relais de l'alimentation de l'appareil défaillant.

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

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



En cas de nouvelle défaillance, l'ensemble du système échouera complètement, car il ne sera plus en mesure de fournir les performances requises. Un circuit dans lequel tous les composants sont connectés en série et font donc partie du même chemin de courant. Par exemple, connectés en série afin qu'une tension plus élevée puisse être réalisée, ils forment une chaîne.

Les contacts de relais sont isolés galvaniquement, conçus pour plus hautes tensions et très fiable. Temps de réparation moyen de l'installation déterminé statistiquement - Temps de récupération moyen. Norme de communication série développée par l'Electronic Industries 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 de consommation

Section de fil neutre dans les réseaux à quatre fils

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

L'arrêt est l'arrêt automatique ou manuel des appareils électroniques, contrôlé par le temps. 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 s'arrêtent relativement rapidement après une panne de courant afin que les batteries des serveurs critiques soient protégées.

Comme on peut le voir dans 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 du secteur, en tenant compte du fait qu'environ 5% de la tension sera perdu dans la ligne. Ceci est fait afin d'alimenter les consommateurs en électricité à la tension nominale et d'assurer leur bon fonctionnement.

Un dispositif de sécurité qui ouvre en permanence le circuit en cas de surcharge. Selon les besoins, des fusibles de caractéristiques différentes sont utilisés. protocole simple la gestion du réseau. Forme large de gouvernance et fondation pour 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 passer le courant conducteur électrique. Il existe des tensions de courant continu et alternatif.

Dans l'agriculture, le système triphasé à quatre fils 380/220 V le plus largement utilisé, c'est-à-dire un système avec une tension de ligne dans le réseau Ul \u003d 380 V et une phase Uf \u003d 220 V. Trois phases avec une tension de 380 V entre eux sont utilisés pour alimenter les moteurs électriques et les appareils de chauffage triphasés , et la tension entre la phase et le fil neutre 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 la perte Potentiel électrique qui se produit lorsqu'une résistance traverse électricité. Destruction de l'isolant. La régulation de la tension fait référence au maintien courant continu dans certaines tolérances. Les tolérances sont exprimées en volts ou par rapport à la tension nominale en %.

Un transitoire ou un transitoire sensiblement inférieur à un demi-cycle de tension alternative qui peut se produire à n'importe quel point de la forme d'onde. Le seul point de défaillance est le soi-disant "point de défaillance unique" - un composant du système qui, dans sa défaillance, calcule la défaillance complète de l'ensemble du système. Pour les systèmes à haute disponibilité, chaque composant doit être conçu de sorte qu'en cas de panne, le système reste entièrement fonctionnel, mais avec des performances plus lentes.

Lors de la connexion des enroulements de phase d'une source de courant triphasée (par exemple, un générateur) selon le schéma «étoile avec un 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 sont regroupés en trois groupes Z A , Z B et Z c (phases de charge), dont les extrémités sont également reliées à un noeud commun 0' (point zéro, ou neutre de charge). Les enroulements de source sont connectés aux phases de charge par quatre fils. Les fils 1, 2 et 3 connectés au début 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 in 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. Elles sont également égales aux tensions entre chacun des fils de ligne et le fil neutre. En l'absence de perte de tension dans les enroulements de la source (au repos), les tensions de phase sont égales au e correspondant. d.s. dans ces enroulements. Les courants de phase i A, i B, i c sont les courants circulant dans les enroulements de source 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 dites linéaires.

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

Charge déplacement neutre

Diode semi-conductrice contrôlée à propriétés électriques bistables. Par conséquent, les thyristors sont souvent utilisés comme interrupteur semi-conducteur rapide.Le bypass électronique est principalement composé de thyristors commutés en anti-parallèle pour transmettre des alternances positives et négatives.

Admettons conditionnellement pour le sens positif des courants i A, i B et i c dans les phases de la source - de la fin de la phase correspondante 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 positives u A, u B et u C dans les phases de la source et de la charge, si elles sont dirigées du début des phases aux extrémités, et les tensions linéaires u AB, u BC, u CA - si elles sont dirigés de la phase précédente à la suivante.

Si plus de 80% de la capacité nominale est prélevée sur la cellule ou sur 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 a généralement lieu 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 des disjoncteurs différentiels sont possibles. Ils sont ensuite envoyés séparément et ne peuvent pas être combinés pour une gestion ultérieure.

De la fig. 206 il s'ensuit que dans le circuit "étoile", les courants linéaires sont égaux à la phase, c'est-à-dire I l \u003d I f, car il n'y a pas de branches lors du passage de la phase de source ou de charge au fil linéaire. Valeurs de contraintes instantanées selon la deuxième loi de Kirchhoff :

u AB \u003d u A - u B; u BC \u003d u B - u C; u CA \u003d u C - u A.

En passant des valeurs de contraintes 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 de µs ou ms causées par des courts-circuits, des commutations de processus 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 n'entraîne pas d'accident.

Isoler les défauts, les appareils défectueux, etc. peut également être détecté à un stade précoce par isolation galvanique. Les appareils externes tels que les amplificateurs audio, les 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 sans erreur et connectés à la même extrémité de protection.

? AB = ? MAIS - ? B; ? BC=? B- ? DE; ? SA = ? DE - ? MAIS.

Par conséquent, tension de ligneégale à la différence des vecteurs des tensions de phase correspondantes. Selon les équations vectorielles obtenues, vous pouvez construire un diagramme vectoriel (Fig. 207, a), qui peut être converti en diagramme (Fig. 207, b). D'après ce diagramme, on peut voir que dans un système triphasé symétrique, les vecteurs de tension linéaires ? UN B, ? Soleil, ? SA forment un triangle équilatéral ABC, à l'intérieur duquel se trouve une étoile symétrique à trois faisceaux de tensions de phase ? MAIS, ? À, ? C. Dans les triangles isocèles AOB, BOS et COA, la base est égale à U l les deux autres côtés sont U f et l'angle aigu entre ces côtés et la base est de 30°. Par conséquent,

La protection contre les surtensions signifie la protection des équipements électriques et électroniques contre les tensions électriques excessives. Les surtensions accrues sont causées par des effets de foudre ou des 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 conductrice 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 par fusion de métal dans des boîtes à fusibles.

U l \u003d 2U f cos 30 ° \u003d 2U?3 / 2 \u003d?3 U f

De cette façon, dans un système triphasé connecté selon le schéma "étoile avec un fil neutre", la tension de ligne est supérieure à la tension de phase en?3 fois. La valeur ?Z \u003d 1,73 est la base de l'échelle tensions nominales courant alternatif : 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 appareils est la température ambiante. Elle est mesurée près de la prise d'air et s'exprime en degrés Celsius. Terme normalisé désignant un chemin de courant alternatif, communément appelé aujourd'hui dérivation et onduleur.

Un dispositif pour commuter les charges du secteur vers l'onduleur ou vice versa. La période de temps entre le début de la transition et le temps pendant lequel le changement est effectué. 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. Par conséquent, il est plus important que cela et dépend fortement d'une régulation rapide. Les interruptions ne se produisent que lorsque. n'ayez pas d'interruptions.

Le courant i0 passe dans le fil neutre dont la valeur instantanée est égale à la somme algébrique des valeurs instantanées des courants passant dans les phases individuelles : i0 = iA+iB+ic.

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

Des vecteurs actuels ? MAIS, ? Dans et? C décalé par rapport aux vecteurs de contraintes correspondants ? UN, ? B, ? Des coins ? UN, ? B, ? C (fig. 208, a). Les valeurs de ces angles dépendent du rapport entre les résistances actives et réactives incluses dans cette phase. Le même diagramme montre-t-il l'addition de vecteurs ? MAIS, ? Dans et? C pour déterminer le vecteur courant ? 0 . Habituellement actuel ? 0 moins de courants

I A, 1 V et I C dans les fils linéaires, par conséquent, le fil neutre a une section transversale égale ou même légèrement inférieure à la section transversale des fils linéaires.

Dans le schéma «étoile avec un fil neutre», les récepteurs d'énergie électrique peuvent être allumés pour deux tensions: linéaire U l (lorsqu'il est connecté à deux fils linéaires) et phase U Ф (lorsqu'il est connecté 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 \u003d R B \u003d R C et X A \u003d X B \u003d X C), les courants de phase i A, i B et i C sera égal en amplitude et est décalé des tensions de phase correspondantes d'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 temps zéro(Fig. 208b).

Évidemment, avec une charge uniforme, vous pouvez supprimer le fil neutre et transférer l'énergie électrique de la source au récepteur via trois fils linéaires 1, 2 et 3 (Fig. 209). Un tel schéma est appelé "étoile sans fil neutre". Avec un système à trois fils pour la transmission d'énergie électrique, à chaque instant, le courant à travers un (ou deux) fils passe de la source de courant triphasé au récepteur, et à travers les deux (ou un) autres reflue de le récepteur à la source (Fig. 210). Le diagramme vectoriel de tension 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 rapports entre les courants et les tensions de phase et linéaires seront les mêmes :

Je l \u003d je F et U l \u003d?3 U F

Il convient de noter que le schéma "étoile sans fil neutre" ne peut être appliqué qu'avec une charge de phase uniforme. En pratique, cela n'a lieu que lorsque des moteurs électriques sont connectés à des sources de courant triphasées, puisque chaque moteur électrique triphasé est équipé de trois enroulements identiques qui chargent uniformément les trois phases. Avec une charge inégale, les tensions sur les phases individuelles de la charge seront différentes. Sur certaines phases (avec moins de résistance), la tension diminuera, tandis que sur d'autres elle augmentera par rapport à la normale, ce qui est inacceptable.

Une charge presque inégale des phases se produit pendant l'alimentation 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). Un circuit ouvert ou un court-circuit dans l'une des phases est particulièrement dangereux dans le circuit «étoile sans fil neutre». Peut être montré en construisant le correspondant diagrammes vectoriels qu'en cas de coupure dans l'une des phases, la tension dans les deux autres phases diminue jusqu'à la moitié de la tension linéaire, à la suite de quoi les lampes incluses dans ces phases brûleront avec un sous-refroidissement. À court-circuit dans l'une des phases, la tension dans les autres phases augmente jusqu'à devenir linéaire, c'est-à-dire en ? 3 fois, et toutes les lampes incluses dans ces phases s'éteignent. Par conséquent, dans le schéma "étoile avec un fil neutre", afin d'éviter de rompre le circuit du fil neutre, les fusibles et les interrupteurs n'y sont pas installés.