Faseverschuiving

Het meest gebruikelijke systeem voor krachtoverbrenging is driefasig, gevormd door drie wisselspanningen die 120 ° in fase verschillen. Spanningsonbalans beïnvloedt de kwaliteit van elektriciteit.

Stam op instrument

Wat wordt faseafwijking genoemd?

Om te begrijpen wat fasevervorming is, moet je kijken naar de constructie van de spanningsvectoren van een driefasensysteem. De lineaire spanningsvectoren vormen een gelijkbenige driehoek, terwijl de fasespanningen die uitgaan van het nulpunt lijken op een symmetrische ster. Alle drie fase-spanningen moeten in grootte gelijk zijn en de hoeken ertussen moeten 120 ° zijn. Afwijkingen van deze status vertegenwoordigen een fase-onbalans in een driefasig netwerk.

In de driefasige stroomschakelingen die zijn verbonden in het "Y" -type, is er een N-geleider waarmee de spanningsindices relatief gebalanceerd zijn. Wanneer de integriteit ervan wordt geschonden, wordt een van de fasegeleiders de N-geleider. De spanning van deze fase neemt toe tot 0,4 kV, waardoor er defecten aan elektrische apparaten ontstaan.

Grafische weergave van faseverschuiving

De spanning in de omgekeerde volgorde verschijnt wanneer de fasen van de voeding in drie fasen uit balans zijn, bijvoorbeeld aan de motor of transformator. De magnitudes en hoeken van deze spanning vallen niet samen met de initiële spanning van het systeem. De mate van asymmetrie van de motor hangt af van het type, de grootte en de belasting.

Om asymmetrie in het systeem te detecteren, is het noodzakelijk om alle drie eenfasespanningen (tussen de N-geleider en de fasen) te meten en met elkaar te vergelijken.

De volgende formule wordt gebruikt om de stress-onbalans te berekenen:

Laagspanning / Hoogste spanning x 100%.

PUE en GOST's stellen de normen vast voor toelaatbare faseverschuiving, gebaseerd op de indicatoren van stromen en spanningen, die niet mogen worden overschreden:

  • de verhouding tussen de fasestromen (hoogste en laagste) op de verdeelpanelen is 30%, op ingangsdistributietoestellen - 15%;
  • negatieve spanningsasymmetrie - 2%, nulsequentie - 4%.

Waar hangt stresssymmetrie van af?

De symmetrie van de systeemspanning tussen distributienetwerken en elektriciteitsverbruikers is afhankelijk van:

  • vermogenscircuitimpedantie;
  • spanningen op de generatorterminals;
  • stroom door ontvangers, transmissie- en distributienetwerken (stroomverdeling in het systeem).

De spanningen op de uitgangscontacten van de generatoren zijn meestal symmetrisch vanwege de ontwerpkenmerken en operationele kenmerken van synchrone machines die worden gebruikt om elektriciteit op elektriciteitscentrales te genereren. In gevallen waarin asynchrone eenheden worden geactiveerd, bijvoorbeeld in windinstallaties, wordt ook symmetrische driefasenspanning verkregen.

In lokale netwerken van opwekking en distributie van energie gecreëerd door de consument, kunnen verschillende processen worden waargenomen. Veel van deze kleine eenheden, zoals fotovoltaïsche cellen die zijn verbonden met een laagspanningsnetwerk, hebben een relatief hoge impedantie, wat een toenemende spanningsonbalans veroorzaakt.

De weerstand van een deel van het voedingssysteem is niet hetzelfde voor individuele fasen. De geometrische rangschikking van lijnen met asymmetrie ten opzichte van de aarde veroorzaakt verschillen in hun elektrische parameters. Over het algemeen zijn deze afwijkingen erg klein en kunnen ze van ondergeschikt belang zijn bij het gebruik van preventieve maatregelen.

Asymmetrie aan de zijkant laden

De meest voorkomende zijn gevallen van fase-afwijking aan de zijde van de belasting. Ontvangers die asymmetrie in het netwerk veroorzaken zijn:

  • blokken van enkelfasige belastingen verbonden met driefasen, bijvoorbeeld inductieovens, een lastransformator;
  • driefasige ontvangers die werken met periodieke asymmetrie (boogovens);
  • veel ongelijk verdeelde enkelfasige belastingen aangesloten tussen fase- en neutrale geleiders, bijvoorbeeld bij gemeentelijke verbruikers in laagspanningsnetwerken.

Asymmetrie van fasebelasting

Het is belangrijk! Een systeemstoring veroorzaakt ook een verkeerde uitlijning van de fase. Veel voorkomende gevallen zijn aardfouten, draadfouten. Dergelijke defecten veroorzaken spanningsdalingen in een of twee fasen, wat kan bijdragen aan overspanning in andere fasen.

Gevolgen van fase-afwijking:

  1. Het verminderen van de levensduur van elektrische apparatuur;
  2. Verhoogd energieverbruik;
  3. Overtredingen in de werking van motoren en generatoren, waardoor hun vermogen wordt verminderd;
  4. De mogelijkheid van schade aan elektrische apparaten en apparaten.

Beschermende methoden

Er zijn verschillende manieren om laag-voltage consumentennetwerken te beschermen tegen faseverschuiving. De eerste methode is de berekening van de belastingstromen en hun constructieve planning om te zorgen voor een uniforme verdeling van vermogen.

Laagspanningsbelastingen, zoals huishoudelijke apparaten of verlichtingsnetwerken, zijn meestal eenfasig, waardoor het moeilijk is om symmetrie te garanderen. Bij het plannen van een elektrisch netwerk dat dit soort stroomverbruikers bevat, moeten afzonderlijke circuits gelijkmatig worden verdeeld over de drie fasen, bijvoorbeeld één fase per verdieping. Een maatregel om te beschermen tegen fasevervorming kan ook een verandering zijn in de bedrijfsparameters van belastingen in bestaande netwerken.

Het is belangrijk! Ondanks de verdeling varieert de belastingsbalans in de centrale transformator als gevolg van veranderingen in de statistische cycli van de apparatuur.

Andere beschermende methoden:

  1. Het gebruik van relaisapparatuur, het fixeren van de spanning en automatisch geactiveerd om los te koppelen wanneer een asymmetrie boven een bepaalde indicator verschijnt. Bij het uitlijnen van de spanningswaarden wordt een signaal gegeven voor de reverse-activering;

Spanningsmonitor

  1. Reconstructie van het fase-verbindingsschema met significante veranderingen in de aard van de belasting;
  2. Het gebruik van spanningsregelaars, transformatoren voor het balanceren van de belastingstromen en andere apparatuur.

stabilisator

Het binnenlandse gebruik van stabilisatoren is ontworpen om constante indicatoren te geven van de spanning van één voedingsfase. Maar ze hebben geen invloed op de onbalans van fasen in een driefasig netwerk. In de industrie worden driefasige apparaten gebruikt.

De hoofdfunctie van het apparaat is om een ​​uitgangsspanning te leveren die de aangesloten apparaten voedt. De meeste stabilisatoren hebben elektronische filters waarvan het doel is om ruis en piekspanning te onderdrukken. De stabilisator beschermt tegen zowel onderspanning als overspanning.

Balun transformator

Deze driefasige apparaten zijn aangesloten op elektrische netwerken voor stroomverbruikers en hebben een aantal handige functies:

  • symmetrie van de belasting op het lichtnet, ongeacht de fasestromen van de consument;
  • bij het aansluiten van elektrische apparatuur met een hoog stroomverbruik, bespaart dit spanningsuitval;
  • energieverliezen verminderen.

Het is mogelijk om balun-transformators te gebruiken voor zowel het voeden van een driefasige belasting als voor het creëren van enkelfasige circuitconfiguraties. In het geval van een driefasensysteem zonder neutrale geleider, converteert het apparaat het in een vierdraadssysteem met een N-draad.

Alternatieve manieren om fase-vervormingen te elimineren - het gebruik van condensatorbanken met een driehoekige verbinding, de opname van speciale transformatoren met een extra belasting in de vorm van een condensator en inductantie en andere.

Wat is het gevaar van fase-onbalans in een driefasig netwerk en wanneer ontstaat dit?

Geldige waarden

Er zijn normen en toegestane waarden, die zijn aangegeven in de relevante staatsnormen en elektrische installaties met betrekking tot de kwaliteit van elektriciteit. Volgens deze normen mag de verhouding tussen de stromen van de minst belaste geleiders en de meest belaste, in schakelborden niet groter zijn dan 30%, en in panelen I L - 15%. Volgens GOST p.5.5 moet de toelaatbare fasevervorming 2% zijn in omgekeerde volgorde, en nul bij 4%.

De oorzaken van het fenomeen

Er zijn verschillende redenen voor het optreden van een dergelijke actie. De belangrijkste reden, wanneer er een afwijking is, wordt beschouwd als een onjuiste en ongelijkmatige verdeling van de belasting in het interne elektrische netwerk, wanneer een fase een overbelasting ontvangt,. Het tweede en derde resultaat zullen met een aanzienlijke onderbelasting werken.

In een netwerk waar slechts één fase aanwezig is, kan de belasting ook toenemen. Dit gebeurt wanneer u de stroom van een groot aantal huishoudelijke apparaten inschakelt. Dan wordt de afwijking merkbaar, omdat de stroom wegvalt en de instrumenten niet meer werken.

Vanwege het feit dat huishoudelijke apparaten niet goed werken, kan dit leiden tot breuk. In de meeste apparaten worden motoren in dit geval in de regel als een zwak punt beschouwd. Daarom zijn zij het die falen. Controleer waar er een bias is, u kunt een speciaal apparaat (stroomtang) gebruiken, wat zal helpen bepalen welk circuit er een overbelasting is.

Het driefasige netwerk heeft een laag-geaarde nulleider. Precies dit maakt de ongelijke verdeling van de spanning in het elektrische circuit gelijk. Maar met een nulonderbreking wordt de neutrale rol in één fase overgenomen. De spanning daarop kan oplopen tot 380 volt, en de rest is 127 volt of minder.

Gevaar en consequenties van scheeftrekken

Wat is gevaarlijke fase-onbalans in de leidingen? Voorwaardelijke negatieve punten kunnen in drie groepen worden verdeeld:

  1. Schade aan elektrische ontvangers (apparaten, apparatuur): schade aan hen, waardoor de gebruikstijd wordt verkort.
  2. Schade aan bronnen van elektriciteit: mechanische schade, verhoogd energieverbruik, verminderde levensduur van de bron.
  3. Gevolgen voor de consument: hogere elektriciteitskosten, de noodzaak om elektrische apparatuur te repareren, mogelijk letsel.

Vanwege het feit dat elektriciteit ongelijk verdeeld is over geleiders, wordt het elektriciteitsverbruik in het elektriciteitsnet aanzienlijk verhoogd. Driefasig netwerk, dat een asymmetrie heeft gevormd, kan de levensduur van elektrische apparaten en huishoudelijke apparaten verkorten.

Als het een autonome energiecentrale is, neemt het olie- en brandstofverbruik in deze situatie aanzienlijk toe en kan de generator breken. In het geval dat een fase meer spanning ontvangt dan de andere twee, wordt de elektrische veiligheid geschonden. En dit kan leiden tot verschillende elektrische letsels, evenals elektrische huishoudelijke apparaten en bedrading zelf.

Zoals u ziet, zijn de gevolgen van dit fenomeen aanzienlijk en kunnen de oplossing en eliminatie ervan tot grote materiaalkosten leiden. Om een ​​dergelijke onaangename situatie te voorkomen, moeten vooraf bepaalde maatregelen worden getroffen.

Beschermingsmaatregelen

Om ervoor te zorgen dat het driefasennetwerk symmetrisch werkt en de spanning op elk circuit normaal is, moeten speciale apparaten worden gebruikt. De meest gebruikelijke installatie van een spanningsregelaar. In het dagelijks leven worden enkelfasige apparaten gebruikt die elektrische apparaten en apparatuur kunnen beschermen. En in de industrie wordt een driefasige stabilisator gebruikt, die uit drie enkelfasige apparaten bestaat. Maar dergelijke beschermende apparaten kunnen de onbalans niet volledig elimineren, omdat er slechts één fase aan is vastgemaakt en ze de spanning alleen daarin gelijk maken.

Daarom kan een driefasig netwerk zichzelf niet volledig tegen dit fenomeen beschermen door stabilisatoren, en ook hun oorzaak en gevolg elimineren. Er zijn gevallen waarin deze apparaten zelf de oorzaak zijn van ongelijkmatige en onjuiste energie-distributie. Een soortgelijk probleem kan worden opgelost dankzij een alternatieve technologie die in staat is om de spanning op alle fasen van het circuit gelijk te maken.

Het driefasige netwerk wordt op de volgende manieren beschermd tegen asymmetrie:

  • correct ontwerp van de voeding rekening houdend met mogelijke belastingen;
  • het gebruik van apparaten die de belasting automatisch kunnen balanceren;
  • een verandering in het bestaande circuit van het energieverbruiksschema (in het geval dat elke fase niet eerder was berekend voor overbelasting);
  • in de meest kritieke situaties is het noodzakelijk om de kracht van de consument te veranderen.
  • installatie van een speciaal fase- en spanningsbesturingsrelais dat de stroom uitschakelt als het een onbalans detecteert (in de onderstaande foto).

Op deze manier kan de onbalans in het driefasen netwerk worden geëlimineerd en uw elektrische apparaten worden beschermd tegen beschadiging. Ten slotte raden we aan een nuttige video over het onderwerp te bekijken:

Daarom hebben we het gevaar van fase-onbalans in een driefasig netwerk onderzocht en hoe we ons thuis tegen dit fenomeen kunnen beschermen. We hopen dat de verstrekte informatie nuttig en interessant voor u was!

Toelaatbare fase-onbalans, oorzaken en oplossingen

Wat is een foute uitlijning?

Dit verschijnsel doet zich voor in driefasige vier- en vijfdraads elektrische netwerken met een stevig geaarde nulleider. Deze netwerkconditie onderscheidt zich door de asymmetrie van stromen en spanningen met verschillende spanningsamplituden en hoeken daartussen.

Voor een beter begrip en een grotere zichtbaarheid van het proces, stellen we voor de vectorspanningsdiagrammen van driefasige netwerken te vergelijken. Diagram 1 onderscheidt zich door een ideale onderlinge relatie van lineaire en fasespanningen, in diagram 2 is de asymmetrie van de netspanning duidelijk zichtbaar, d.w.z. er is een fase-onbalans.

oorzaken van

In de meeste gevallen wordt deze noodmodus veroorzaakt door een ongelijkmatige verdeling van de belasting - wanneer een of twee fasen overbelast zijn. In dit geval leiden hoge verbruiksstromen erop tot een onvermijdelijke toename van de spanning op andere fasen.

Vaak is de oorzaak van de asymmetrie van de netspanning een onvolledige fase-modus, gevaarlijk niet alleen voor belastingen met een voedingsspanning van 220 V, maar ook voor driefasige apparatuur. Dus, de afwezigheid van één fase in de lijn kan leiden tot een toename van stromen in de andere.

Breuk van de nuldraad. De modus van de lijn in afwezigheid van een werkende nul (N) kan worden geclassificeerd als niet-fase. Overtreding van de verhoudingen van de belastingstroom in dergelijke gevallen veroorzaakt onvermijdelijk een verandering in fasespanningen (Uph). De spanningsafwijking is afhankelijk van de verhouding van het belastingsvermogen in fasen. In sommige gevallen kan Uf lineaire waarden bereiken (380 V).

Sluiten van een van de fasen met de werkneutrale ("nul") en uitval van het beveiligingscircuit om een ​​of andere reden (storing, grote lengte van het lijnstuk tussen de kortsluiting en de automaat, enz.). In dit geval neemt UF ook toe bij andere geleiders.

remedie

Ongetwijfeld is de beste manier om spanningsonbalans te voorkomen, het plannen van een uniforme verdeling van de verwachte belasting over de netwerkfasen, zelfs in de ontwerpfase van een elektrische installatie.

Om de resulterende spanningsonbalans tijdens de werking van het elektrische netwerk te elimineren, worden de stromen in fasen gemeten en bereiken de herverdeling van belastingen (omschakelen van meer geladen naar minder geladen fasen) gelijke consumptiestromen.

In het dagelijks leven, om de toegestane voedingsspanning van individuele apparaten of hun groepen te garanderen, worden vaak enkelfasige spanningsregelaars gebruikt, in driefase netwerken, respectievelijk driefasige apparaten.

Er moet echter worden opgemerkt dat de uitlijning van de Uph-waarde met de toegestane waarde met behulp van een driefasige stabilisator onvermijdelijk gepaard gaat met een afwijking van de norm in andere fasen.

Het is dus mogelijk om te praten over de effectiviteit van het gebruik ervan om spanningsafwijkingen in één (gecontroleerde) fase te voorkomen, maar de afwijking ervan ten opzichte van de norm kan een secundaire oorzaak van spanningsonbalans worden.

Toelaatbare fase-onbalans

Het belangrijkste huidige document dat de kwaliteit van elektriciteit bepaalt en de normen voor spanningsasymmetrie regelt, is GOST 13109-97 (PP 5.5). Toelaatbare afwijking van de belastingsverhoudingen, in overeenstemming met de vereisten van SP 31-110 (9.5) - 15% in de panelen I LIE en 30% in schakelborden.

  • hoofd-
  • Elektrische installatie
  • Toelaatbare fase-onbalans, oorzaken en oplossingen

informatie

Deze site is gemaakt voor informatieve doeleinden. Resourcematerialen zijn alleen ter referentie.

Bij het citeren van materialen van de site is een actieve hyperlink naar l220.ru vereist.

Het document dat de regels van het apparaat definieert, dat de principes van constructie en vereisten regelt voor zowel individuele systemen als hun elementen, componenten en communicatie van de EC, de voorwaarden voor plaatsing en installatie.

PTEEP

Vereisten en plichten van consumenten, verantwoordelijkheid voor implementatie, vereisten voor personeel dat de EI beheert, beheer, reparatie, modernisering, inbedrijfstelling van EI, opleiding van personeel.

Potet

Regels voor arbeidsbescherming bij de werking van elektrische installaties - een document dat is opgesteld op basis van de momenteel niet werkende Interindustry-regels voor arbeidsbescherming (POT P M-016-2001, RD 153-34.0-03.150).

Fasewijziging in een driefasig netwerk

Toelaatbare fase-onbalans, oorzaken en oplossingen

Wat is een foute uitlijning?

Dit verschijnsel doet zich voor in driefasige vier- en vijfdraads elektrische netwerken met een stevig geaarde nulleider. Deze netwerkconditie onderscheidt zich door de asymmetrie van stromen en spanningen met verschillende spanningsamplituden en hoeken daartussen.

Voor een beter begrip en een grotere zichtbaarheid van het proces, stellen we voor de vectorspanningsdiagrammen van driefasige netwerken te vergelijken. Diagram 1 onderscheidt zich door een ideale onderlinge relatie van lineaire en fasespanningen, in diagram 2 is de asymmetrie van de netspanning duidelijk zichtbaar, d.w.z. er is een fase-onbalans.

oorzaken van

In de meeste gevallen wordt deze noodmodus veroorzaakt door een ongelijkmatige verdeling van de belasting - wanneer een of twee fasen overbelast zijn. In dit geval leiden hoge verbruiksstromen erop tot een onvermijdelijke toename van de spanning op andere fasen.

Vaak is de oorzaak van de asymmetrie van de netspanning niet de fasemodus. gevaarlijk, niet alleen voor belastingen met een voedingsspanning van 220 V, maar ook voor driefasenapparatuur. Dus, de afwezigheid van één fase in de lijn kan leiden tot een toename van stromen in de andere.

Breuk van de nuldraad. De modus van de lijn in afwezigheid van een werkende nul (N) kan worden geclassificeerd als niet-fase. Overtreding van de verhoudingen van de belastingstroom in dergelijke gevallen veroorzaakt onvermijdelijk een verandering in fasespanningen (Uph). De spanningsafwijking is afhankelijk van de verhouding van het belastingsvermogen in fasen. In sommige gevallen kan Uf lineaire waarden bereiken (380 V).

Sluiten van een van de fasen met de werkneutrale ("nul") en uitval van het beveiligingscircuit om een ​​of andere reden (storing, grote lengte van het lijnstuk tussen de kortsluiting en de automaat, enz.). In dit geval neemt UF ook toe bij andere geleiders.

remedie

Ongetwijfeld is de beste manier om spanningsonbalans te voorkomen, het plannen van een uniforme verdeling van de verwachte belasting over de netwerkfasen, zelfs in de ontwerpfase van een elektrische installatie.

Om de resulterende spanningsonbalans tijdens de werking van het elektrische netwerk te elimineren, worden de stromen in fasen gemeten en bereiken de herverdeling van belastingen (omschakelen van meer geladen naar minder geladen fasen) gelijke consumptiestromen.

In het dagelijks leven, om de toegestane voedingsspanning van individuele apparaten of hun groepen te garanderen, worden vaak enkelfasige spanningsregelaars gebruikt, in driefase netwerken, respectievelijk driefasige apparaten.

Er moet echter worden opgemerkt dat de uitlijning van de Uph-waarde met de toegestane waarde met behulp van een driefasige stabilisator onvermijdelijk gepaard gaat met een afwijking van de norm in andere fasen.

Het is dus mogelijk om te praten over de effectiviteit van het gebruik ervan om spanningsafwijkingen in één (gecontroleerde) fase te voorkomen, maar de afwijking ervan ten opzichte van de norm kan een secundaire oorzaak van spanningsonbalans worden.

Toelaatbare fase-onbalans

Het belangrijkste huidige document dat de kwaliteit van elektriciteit bepaalt en de normen voor spanningsasymmetrie regelt, is GOST 13109-97 (PP 5.5). Toelaatbare afwijking van de belastingsverhoudingen, in overeenstemming met de vereisten van SP 31-110 (9.5) - 15% in panelen van Verchovna Rada en 30% in schakelborden.

informatie

Deze site is gemaakt voor informatieve doeleinden. Resourcematerialen zijn alleen ter referentie.

Bij het citeren van materialen van de site is een actieve hyperlink naar l220.ru vereist.

Vervorming van oorzaken en gevolgen

  1. Waarom vindt uitval van de fase plaats?
  2. Wat veroorzaakt fasevervormingen
  3. Hoe de gevolgen van vervormingen te vermijden

Waarom vindt uitval van de fase plaats?

Faseverschuiving kan om verschillende redenen worden veroorzaakt. Dit fenomeen is voornamelijk te wijten aan de ongelijke en onjuiste verdeling van de belasting op de fasen van de interne elektrische netwerken. In aanwezigheid van driefasige voeding betekent dit een aanzienlijke overbelasting van elke fase. Andere fasen werken echter met een aanzienlijke onderbelasting.

Bij eenfasige voeding kan de belasting op de fase ook toenemen. Dit gebeurt wanneer een groot aantal huishoudelijke apparaten en andere apparatuur tegelijkertijd worden ingeschakeld. Een dergelijke onbalans wordt onmiddellijk merkbaar, omdat door een stroomuitval de instrumenten niet meer werken. Gloeilampen dimmen licht en fluorescentielampen beginnen te flikkeren.

Deze situatie vormt een ernstig gevaar als gevolg van onjuiste bediening van huishoudelijke apparaten. In dit opzicht kan de techniek falen. Het meest getroffen zijn de elektrische motoren die op de meeste apparaten aanwezig zijn.

Alleen een specialist kan de fout nauwkeurig bepalen. Gewapend met speciale apparaten, maakt hij alle nodige metingen ter plaatse. Als er verschillen in de belasting van de fasen worden gedetecteerd, kan het verschil in hun spanningen eenvoudig worden vastgesteld.

Wat veroorzaakt fasevervormingen

Als gevolg van onjuiste distributie neemt het stroomverbruik in het netwerk toe. In het werk van energie-ontvangers treden storingen, storingen en storingen op. Velen van hen hebben gesprongen zekeringen, isolatie is versleten. Een faseafwijking in een driefasig netwerk kan ernstige mechanische schade veroorzaken.

Als gevolg van schade en vroegtijdige slijtage is de levensduur van elektrische apparaten en apparatuur aanzienlijk verminderd. Bij onafhankelijke energiecentrales neemt het verbruik van olie en brandstof toe en de generator kan uitvallen.

Vervorming leidt tot schendingen van de elektrische veiligheid. Hierdoor neemt het aantal elektrische schokken toe, de bedrading en huishoudelijke apparaten ontbranden. Alle gevolgen van dit fenomeen zijn vrij ernstig. Om ze te elimineren zijn vaak aanzienlijke materiële middelen nodig. Om dergelijke problemen te voorkomen, moet u van tevoren de nodige maatregelen nemen.

Hoe de gevolgen van vervormingen te vermijden

Om de vereiste spanningswaarde voor elke fase te verschaffen, worden stabilisatoren het vaakst gebruikt. In het dagelijks leven worden éénfase-apparaten gebruikt om een ​​of meer elektriciteitsontvangers te beschermen. In de industrie worden driefasige stabilisatoren gebruikt. inclusief drie enkelfasige apparaten. Deze beschermende apparaten zijn echter niet in staat om dit probleem volledig op te lossen. Ze reageren alleen op afwijkingen in hun fase en stellen de spanning alleen daarop gelijk. Dientengevolge treedt er een ongecontroleerde verandering in spanning op in andere fasen, hetgeen een voorspanning veroorzaakt.

De oorzaken en gevolgen van fase-onbalans kunnen dus niet volledig worden geëlimineerd door spanningsregelaars. In sommige gevallen worden stabilisatoren zelf de oorzaak van ongelijke verdeling van energie.

De oplossing voor dit probleem is mogelijk gemaakt door alternatieve technologie. Het gebruik ervan maakte het mogelijk om de spanning niet alleen op individuele fasen gelijk te maken. Het begon gelijk te worden geëgaliseerd in het gehele driefasensysteem. Dergelijke apparaten lieten een hoog beschermend effect zien.

Wat is het gevaar van fase-onbalans in een driefasig netwerk en wanneer ontstaat dit?

In een 380-volt netwerk met ongelijke verdeling van de spanning op elke fase, is er een afwijking. Dientengevolge is er in industriële elektrische apparaten (voornamelijk in de motor en in de transformator) een aanzienlijke afname in vermogen. In het dagelijks leven kan dit fenomeen leiden tot het falen van huishoudelijke apparaten en verschillende elektrische installaties. Wanneer ze zich op dezelfde plaats bevinden, bestaat de kans dat er een afwijking optreedt. Om de normale stroomvoorziening niet te verstoren, is het noodzakelijk te weten en te begrijpen waarom een ​​bepaalde fase onderhevig is aan een soortgelijk fenomeen. In dit artikel zullen we de lezers van de site zelf een elektricien vertellen. wat is de onbalans van fasen in een driefasig netwerk, wat zijn de oorzaken van het voorkomen ervan en hoe te beschermen tegen de negatieve impact van dit fenomeen.

Geldige waarden

Er zijn normen en toegestane waarden, die zijn aangegeven in de relevante staatsnormen en elektrische installaties met betrekking tot de kwaliteit van elektriciteit. Volgens deze normen mag de verhouding tussen de stromen van de minst belaste geleiders en de meest belaste, in schakelborden niet groter zijn dan 30%, en in panelen I L - 15%. Volgens GOST p.5.5 moet de toelaatbare fasevervorming 2% zijn in omgekeerde volgorde, en nul bij 4%.

De oorzaken van het fenomeen

Er zijn verschillende redenen voor het optreden van een dergelijke actie. De belangrijkste reden, wanneer er een afwijking is, wordt beschouwd als een onjuiste en ongelijkmatige verdeling van de belasting in het interne elektrische netwerk, wanneer een fase overbelast raakt. Het tweede en derde resultaat zullen met een aanzienlijke onderbelasting werken.

In een netwerk waar slechts één fase aanwezig is, kan de belasting ook toenemen. Dit gebeurt wanneer u de stroom van een groot aantal huishoudelijke apparaten inschakelt. Dan wordt de afwijking merkbaar, omdat de stroom wegvalt en de instrumenten niet meer werken.

Vanwege het feit dat huishoudelijke apparaten niet goed werken, kan dit leiden tot breuk. In de meeste apparaten worden motoren in dit geval in de regel als een zwak punt beschouwd. Daarom zijn zij het die falen. Controleer waar er een bias is, u kunt een speciaal apparaat (stroomtang) gebruiken, wat zal helpen bepalen welk circuit er een overbelasting is.

Het driefasige netwerk heeft een laag-geaarde nulleider. Precies dit maakt de ongelijke verdeling van de spanning in het elektrische circuit gelijk. Maar met een nul pauze. de rol van neutraal neemt een fase in beslag. De spanning daarop kan oplopen tot 380 volt, en de rest is 127 volt of minder.

Gevaar en consequenties van scheeftrekken

Wat is gevaarlijke fase-onbalans in de leidingen? Voorwaardelijke negatieve punten kunnen in drie groepen worden verdeeld:

  1. Schade aan elektrische ontvangers (apparaten, apparatuur): schade aan hen, waardoor de gebruikstijd wordt verkort.
  2. Schade aan bronnen van elektriciteit: mechanische schade, verhoogd energieverbruik, verminderde levensduur van de bron.
  3. Gevolgen voor de consument: hogere elektriciteitskosten, de noodzaak om elektrische apparatuur te repareren, mogelijk letsel.

Vanwege het feit dat elektriciteit ongelijk verdeeld is over geleiders, wordt het elektriciteitsverbruik in het elektriciteitsnet aanzienlijk verhoogd. Driefasig netwerk, dat een asymmetrie heeft gevormd, kan de levensduur van elektrische apparaten en huishoudelijke apparaten verkorten.

Als het een autonome energiecentrale is, neemt het olie- en brandstofverbruik in deze situatie aanzienlijk toe en kan de generator breken. In het geval dat een fase meer spanning ontvangt dan de andere twee, wordt de elektrische veiligheid geschonden. En dit kan leiden tot verschillende elektrische letsels, evenals elektrische huishoudelijke apparaten en bedrading zelf.

Zoals u ziet, zijn de gevolgen van dit fenomeen aanzienlijk en kunnen de oplossing en eliminatie ervan tot grote materiaalkosten leiden. Om een ​​dergelijke onaangename situatie te voorkomen, moeten vooraf bepaalde maatregelen worden getroffen.

Beschermingsmaatregelen

Om ervoor te zorgen dat het driefasennetwerk symmetrisch werkt en de spanning op elk circuit normaal is, moeten speciale apparaten worden gebruikt. De meest gebruikelijke installatie van een spanningsregelaar. In het dagelijks leven worden enkelfasige apparaten gebruikt die elektrische apparaten en apparatuur kunnen beschermen. En in de industrie wordt een driefasige stabilisator gebruikt, die uit drie enkelfasige apparaten bestaat. Maar dergelijke beschermende apparaten kunnen de onbalans niet volledig elimineren, omdat er slechts één fase aan is vastgemaakt en ze de spanning alleen daarin gelijk maken.

Daarom kan een driefasig netwerk zichzelf niet volledig tegen dit fenomeen beschermen door stabilisatoren, en ook hun oorzaak en gevolg elimineren. Er zijn gevallen waarin deze apparaten zelf de oorzaak zijn van ongelijkmatige en onjuiste energie-distributie. Een soortgelijk probleem kan worden opgelost dankzij een alternatieve technologie die in staat is om de spanning op alle fasen van het circuit gelijk te maken.

Het driefasige netwerk wordt op de volgende manieren beschermd tegen asymmetrie:

  • correct ontwerp van de voeding rekening houdend met mogelijke belastingen;
  • het gebruik van apparaten die de belasting automatisch kunnen balanceren;
  • een verandering in het bestaande circuit van het energieverbruiksschema (in het geval dat elke fase niet eerder was berekend voor overbelasting);
  • in de meest kritieke situaties is het noodzakelijk om de kracht van de consument te veranderen.
  • installatie van een speciaal fase- en spanningsbesturingsrelais dat de stroom uitschakelt als het een onbalans detecteert (in de onderstaande foto).

Op deze manier kan de onbalans in het driefasen netwerk worden geëlimineerd en uw elektrische apparaten worden beschermd tegen beschadiging. Ten slotte raden we aan een nuttige video over het onderwerp te bekijken:

Daarom hebben we het gevaar van fase-onbalans in een driefasig netwerk onderzocht en hoe we ons thuis tegen dit fenomeen kunnen beschermen. We hopen dat de verstrekte informatie nuttig en interessant voor u was!

Geen onderbreking en fase-onbalans in een driefasig netwerk

In onze artikelen hebben we vaak gewezen op een fase-onbalans in een driefasig netwerk, dat dit een onaangename situatie is, die leidt tot spanningsonbalans en uitval van huishoudelijke apparaten. Lezers vestigden de aandacht op het feit dat in dergelijke situaties beschermende automatisering zou moeten leiden tot een shutdown, of dat iets met de hand zou kunnen worden gedaan, althans, de meeste vragen werden op deze manier geformuleerd. Nee, dus besloten we in het kader van dit artikel om dit probleem te overwegen: bescherming tegen fase-onbalans.

Basisbegrippen van foute mismatch en netwerkparameters

Neem om te beginnen de gebruikelijke schalen - met een balk waarop we de bal leggen. Terwijl de balans in evenwicht is, zal de bal in het midden zijn. Maar zodra de rocker buigt, rolt de bal de helling af. De bal heeft ook gewicht, dus hoe dichter het bij de rand van de rocker komt, hoe moeilijker het is om deze schalen in evenwicht te houden. Het probleem is niet eens dat het gewicht van de bal onbekend is, het feit is dat het beweegt. Ongeveer hetzelfde probleem doet zich voor wanneer een fase-onbalans optreedt in een driefasig netwerk, alleen zullen in dit geval de schalen niet twee armen hebben, maar drie, en waar de balrollen onduidelijk zijn.

In het bovenstaande voorbeeld zijn er geen formules, maar de fysica van het fenomeen is dat, zelfs in een netwerk van twee fasen (of fase en neutraal), de bal feitelijk het stroomverbruik is. Als het proces niet wordt gestopt, zal de bal het einde van de schaalarm bereiken, deze zal op de beker vallen en het is niet mogelijk om de balans te herstellen, zonder tussenkomst van buitenaf. Grafisch kan dit als volgt worden weergegeven:

Groene lijnen zijn een evenwichtstoestand, de rode lijnen laten zien hoe de spanning kan veranderen wanneer de fase niet goed is uitgelijnd in een driefasig netwerk en er zal een noodsituatie zijn wanneer de waarde van het "fase C-punt N" -segment 300 volt overschrijdt. Een extreem geval is een situatie waarbij punt N samenvalt met "fase A" of "fase B". Opnieuw kijken we naar de figuur - skew (N-N 'segment, skew value) in deze situatie zal 220 V. bereiken

Tegelijkertijd is in de sectie "Fase C - N" de spanningswaarde in plaats van 220V 380 V. Voor een huishoudelijk apparaat ontworpen voor maximaal 250 V is dit een ramp. Natuurlijk zullen de automatische stroomonderbrekers de lijn onder dergelijke omstandigheden moeten ontkoppelen, maar dit zal alleen gebeuren als er een belasting in het circuit zit.

Laten we het tussenresultaat samenvatten: fase-onbalans in een driefasennetwerk is een abnormale situatie die leidt tot veranderingen in netwerkparameters, wat tot ongevallen kan leiden. Laten we eens kijken waar deze scheefheid vandaan komt en of we het kunnen bestrijden.

Oorzaken van faseverschuiving

We hebben het driefasennetwerk al in detail geanalyseerd, het blijft een ander aspect overwegen - de nulpuntsonderbreking in het driefasennetwerk, wat het meest onplezierige ongeval is.

In elektrische netwerken is het breken van een draad al een ongeluk dat niet tot iets goeds leidt, maar een neutrale pauze is een bijzondere overlast. Een overweldigend aantal appartementen wordt tegenwoordig aangedreven door driefasige transformatoren met een goed geaarde nulleider. Naast beveiliging is het deze nulleider die ervoor zorgt dat kleine fase-onevenwichtigheden in een driefasig netwerk soepel worden uitgelijnd, waardoor de appartementen meer of minder 220V krijgen met aarding.

Neutral uitschakelen (bijvoorbeeld in de ingang van de riser). Wat krijgen we als gevolg van deze situatie? Om te beginnen krijgen we een oncontroleerbaar proces van herverdeling van de spanning (dit hangt af van de belasting van elk van de fasen in verschillende appartementen). De meest weerstand biedende (geladen) fase zal de functie van "neutraal" aannemen. De spanning daarin begint te stijgen naar waarden van 380V. De meest onbelaste fase zal "leeglopen" tot 127V of lager. Het resultaat is voorspelbaar - het falen van huishoudelijke apparaten, gesprongen lampen en andere problemen. De eerste faalt apparaten met motoren en vervolgens met verwarmingselementen. Exacte instrumenten zullen ook lijden, maar in mindere mate. Het is onwaarschijnlijk dat moderne tv zal worden gebrand - schakel deze uit. Maar de wasmachine zal het zeker niet overleven.

Het ergste van allemaal, zullen degenen zijn die "aan het einde" van deze regel staan, de belastingen zullen het toegestane overschrijden, bovendien komen niet alle automaten "erachter" dat het tijd is om los te koppelen. Er zijn extreem hoge risico's van brand, zowel apparaten als bedrading. Dus een nulpunts breuk in een driefasig netwerk is een grensgeval, waarbij er sprake is van een volledige spanningsonbalans, geen aardverbinding = menselijke schok en een gegarandeerde noodsituatie voor het elektriciteitsnet. De foto is slechts een voorbeeld van de extreme faseverschuiving op het testinstrument:

Dit is natuurlijk de meest onaangename situatie, maar de spanningsdalingen in het netwerk zijn ook niet zo onschuldig als het lijkt, vooral als het gaat om een ​​privé-huis met drie fasen.

Een eenvoudig spanningscontrolerelais, dat kan worden geïnstalleerd in een appartement (of paneel), geconfigureerd om te worden uitgeschakeld wanneer de spanning verandert, zal helpen tegen elektrische bedrading en apparaten tegen deze situatie te beschermen.

Laten we terugkeren naar andere oorzaken van fasevervormingen in een driefasig netwerk, of liever gezegd, we zijn meer geïnteresseerd in een binnenlandse toepassing - dat wil zeggen een tweefasig netwerk van een appartement of een privé-huis, dat een COMPOSITE-onderdeel is van een driefasig netwerk. Vergeet dit deel niet - onze twee fasen maken slechts deel uit van een groot elektriciteitsnet.

Nog een voorbeeld. Ons appartement heeft 4 lijnen. Neem alle apparaten, verlengkabels en T-stukken en alles inbegrepen in een stopcontact van een lijn. En we zullen de multimeter in de aansluiting van een andere lijn inschakelen en kijken naar wat er met de spanning zal gebeuren. Wat zal er gebeuren? Ja, de automatische beveiliging stopt deze schande en koppelt de probleemlijn af. Maar daarvoor zullen we op de multimeter van de "vrije lijn" zien dat de spanning aanzienlijk hoger zal zijn dan 220 V. Op dit principe wordt de fasevervormingsbeveiliging gebouwd - de verdeling van de belasting.

Opnieuw treedt fase-onbalans op in een situatie waarin een van de fasen "overbelast" is met een belasting, terwijl de andere "vrij" is. Die weegschalen - op één beker zetten we de apparaten, waaronder ze één voor één, en de tweede schaal is leeg. Natuurlijk zal de kom met de instrumenten opwegen tegen de lege.

In werkelijkheid is het proces voor een uitgebreid energiesysteem gecompliceerder, omdat industriële elektrische ontvangers, straatverlichtingssystemen en blindvermogen bij het proces zijn betrokken. Maar de betekenis van het proces is precies dat - de hoofdtaak van een elektricien, vooral een in eigen land opgegroeide persoon zoals wij, is om de belasting op verschillende delen van het elektrische netwerk in een appartement of huis correct te voorspellen, waardoor concentratie van krachtige consumenten op één lijn wordt voorkomen.

Manieren om te beschermen tegen faseverschuiving

Voor de bescherming tegen fasevervorming worden de volgende methoden gebruikt:

  1. Competent netwerkontwerp met laadprognose. Hiermee kunt u het verbruik in evenwicht brengen, zodat de fasen die samenhangen met de kracht van het object, gelijkmatig worden geladen.
  2. Het gebruik van apparaten waarmee de belasting op verschillende fasen in de automatische modus kan worden genivelleerd, zonder deelname van de operator (voor grote objecten).
  3. Veranderingen in de consumptiepatronen in bestaande netwerken, als fouten in het ontwerp van het netwerk werden gemaakt of het niet mogelijk was om in eerste instantie het energieverbruik op elke locatie te schatten.
  4. De kracht van consumenten veranderen in de meest kritieke situaties.

De meest extreme manier om schuintrekken te voorkomen, is om de energietoevoer te herverdelen (een flatgebouw omschakelen naar een meer volgeladen lijn), waardoor het problematische object in alle drie de fasen kan worden 'verdund' met een groot aantal consumenten.

Er zijn andere manieren, maar deze hebben betrekking op industriële consumptie, we zullen ze niet beschouwen. En we merken op dat een competent project (schema) geen wondermiddel is, het elektrische systeem van een huis of appartement geen dogma is, het leeft samen met bewoners en verandert zo vaak dat het over meerdere jaren kan verschillen van de oorspronkelijke staat.

De belangrijkste conclusie van dit deel van het artikel - overweeg voordat u de bedrading aansluit, of u alles gelijkmatig hebt verdeeld over verschillende lijnen. Als u een zeer krachtige wasmachine koopt, maak er dan een aparte lijn voor. Neem contact op met een elektricien om deze lijn aan te zetten. Uiteindelijk is de asymmetrie van spanningen bij de hele ingang de totale onevenwichtigheid van alle consumenten. Hoe gelijkmatiger uw appartement elektriciteit verbruikt, hoe minder problemen er op de vloer zullen zijn en hoe meer van dergelijke vloeren, hoe stabieler de spanning, hoe langer alle elektrische apparaten zonder problemen werken.

Conclusie. Waarom hebben we kennis nodig van fasevervormingen in het dagelijks leven?

Wanneer de "fase is verdwenen" en een ongeluk gebeurde, natuurlijk, het zal niet werken, alles zal gebeuren. Maar toch zou op zijn minst een algemeen idee van het evenwicht van het elektrische systeem moeten zijn, aangezien een aantal tekens zal aangeven dat een noodsituatie mogelijk is. Het grootste probleem van faseafwijking in een driefasig netwerk is spanningsval. Stromen zullen ook veranderen, maar spanning is het belangrijkste symptoom dat inzicht geeft dat er problemen ontstaan. We hebben geprobeerd deze tekens te visualiseren., We hopen dat dit nuttig zal zijn, vooral als u een appartement in een nieuw gebouw heeft. We zullen geen breuk van een nul in een driefasig netwerk overwegen, er zijn hier geen signalen, meestal is het een ongeval dat een te kort tijdsinterval heeft voordat de gevolgen optreden, maar het belangrijkste is om je energienetwerk te spanningsloos te maken. En het is belangrijk - haal de stekker uit het stopcontact! Dus, wat zou argwaan opwekken:

  • Knipperende energiebesparing of TL-verlichting. Zelfs flikkeringen moeten worden gewaarschuwd, omdat deze lichtbronnen het meest gevoelig zijn voor spanning;
  • Knipperen van gloeilampen, dimmen of omgekeerd fel licht. Het veranderen van de helderheid, die visueel zichtbaar is, is een goede reden om de inleidende schakelaar uit te zetten om de oorzaak te achterhalen. In dit geval zijn de spanningsveranderingen al groot;
  • Tekenen van abnormale elektrische apparaten. Dit geldt voor apparaten met ingebouwde bescherming - strijkijzers, waterkokers, magnetron, etc. De waterkoker is uitgeschakeld, de magnetron start niet. Dit suggereert dat de netwerkspanning onder acceptabel is. Beschermingsmachines reageren nog niet, maar de netwerkinstellingen zijn duidelijk veranderd;
  • "Warm" -schakelaar die het licht aan doet. Je ziet misschien niet knipperen, maar het licht uitdoet, je voelt dat de schakelaar warmer is dan de muur. Dit is een gevaarlijk teken;
  • Wanneer u de stekker in het stopcontact inschakelt, kunt u vonken horen (horen). Plak de stekker niet. Dit is een heel slecht teken. Misschien dezelfde nuldoorgang in een driefasig netwerk;
  • Spontaan uitschakelen van de beveiligingscircuitonderbrekers bij afwezigheid van overbelasting en met dien verstande dat de belasting in het appartement (huis) helemaal niet is gewijzigd. Dit komt tot uiting bij het inschakelen van de verlichting of apparaten die deel uitmaken van het netwerk (dezelfde waterkoker). In de regel is beveiliging in dergelijke netwerken goed gedaan, de apparaten zullen overleven, maar voorzorgsmaatregelen zullen niet interfereren;
  • Vonken, geluiden van klikken in het paneel en soortgelijke tekens bij het betreden van het appartement zouden het meest moeten worden gewaarschuwd. In dergelijke situaties moet u niet proberen de gloeilamp in te schakelen - u kunt het beste van uw buren achterhalen wat er gebeurt en een noodteam van energietechnici veroorzaken. Hetzelfde moet worden gedaan als het licht op de site bij de ingang sterk knippert of helemaal uitbrandt (vooral met de vernietiging van de gloeilamp). Dit zijn tekenen van een noodsituatie van het hele elektriciteitsnet, en niet alleen in uw appartement.

En het is natuurlijk de moeite waard om na te denken over het installeren van een apparaat dat continu spanning kan weergeven: een relais, een indicator of een ander. Sommige moderne meters zijn uitgerust met een dergelijke optie waarmee u de ingangsspanning visueel kunt controleren. Dit soort indicator is onvervangbaar, omdat niet iedereen weet hoe je meetapparatuur moet gebruiken, en het is moeilijk om parameters altijd met een voltmeter of multimeter te meten. Een uitstekende output is een spanningsregelaar voor een privéwoning (op het gebied van kritieke apparatuur), die de ingangsspanning en de spanning toont die deze de apparaten geeft.

Nou ja, niemand heeft gezond verstand gestopt, evenals het besef dat de apparaten zich nooit "op de een of andere manier verkeerd" zullen gaan gedragen, vooral in één keer. Als dit gebeurt, begin dan voordat de fase-onbalans tot directe verliezen leidt. Vergeet niet dat energie-ingenieurs natuurlijk verantwoordelijk zijn voor de netwerkparameters, maar deze is beperkt door grenzen en een groot aantal reserveringen, dus in geval van dergelijke ongevallen is er geen reden om compensatie te verwachten.

Vervorming van fasen in een driefasig netwerk - wat is gevaarlijk en wanneer ontstaat het?

Het meest voorkomende probleem dat veel destructieve gevolgen heeft, is fase-onbalans in een driefasennetwerk (tot 1,0 kV) met een dood-geaarde nulleider. Onder bepaalde omstandigheden kan dit verschijnsel elektrische apparaten beschadigen en het leven in gevaar brengen. Gezien de urgentie van het probleem, zal het nuttig zijn uit te vinden wat de asymmetrie van stromen en spanningen is, evenals de redenen voor het optreden ervan. Hiermee kunt u de meest optimale beschermingsstrategie kiezen.

Wat is een foute uitlijning?

Deze term wordt gebruikt om de toestand van een netwerk te beschrijven, waarbij niet-uniforme belastingen tussen fasen optreden, waardoor scheeftrekking optreedt. Als u een vectordiagram van een ideaal driefasennetwerk maakt, ziet het eruit als het netwerk dat in de onderstaande afbeelding wordt weergegeven.

Spanningsdiagram in ideale driefasige netwerken

Zoals uit de figuur blijkt, zijn in dit geval beide lineaire spanningen (AB = BC = SA = 380,0 V) en fasespanningen (AN = BN = CN = 220,0 V) gelijk. Helaas is het in de praktijk niet realistisch om een ​​dergelijke ideale gelijkheid te bereiken. Dat wil zeggen dat de lijnspanning van het netwerk in de regel samenvalt, terwijl er in de fase verschillen zijn. In sommige gevallen overschrijden ze de toegestane limiet, wat tot een noodsituatie zal leiden.

Een voorbeeld van een stresspatroon wanneer een scheeftrekking optreedt

Toegestane scheeftrekkingswaarden

Omdat het in driefasennetwerken onmogelijk is om distorsies te voorkomen en volledig te elimineren, zijn er normen van asymmetrie waarin toleranties worden vastgesteld. Allereerst is dit GOST 13109 97, hieronder staat een clipping (artikel 5.5) om discrepanties in het document te voorkomen.

Normen van spanningsasymmetrie GOST 13109-97

Aangezien de hoofdoorzaak van fase-onbalans rechtstreeks verband houdt met de onjuiste verdeling van belastingen, zijn er normen voor hun correlatie, die zijn beschreven in SP 31 110. Een clipping uit deze reeks regels wordt ook in het origineel gegeven.

Gesneden uit joint venture 31-110 (clausule 9.5)

Hier is verklarende terminologie nodig. Drie componenten worden gebruikt om asymmetrie te beschrijven: dit zijn directe, nul- en inverse sequenties. De eerste wordt als de hoofdleiding beschouwd, deze bepaalt de nominale spanning. De laatste twee kunnen worden beschouwd als interferenties, die leiden tot de vorming in de belastingcircuits van de overeenkomstige EMF, die niet deelnemen aan nuttig werk.

Oorzaken van fase-onbalans in een driefasig netwerk

Zoals hierboven vermeld, wordt deze toestand van het elektriciteitsnet meestal veroorzaakt door een ongelijkmatige aansluiting van de belasting op de fasen en de nulonderbreking. Meestal komt dit tot uiting in netwerken tot 1 kV, die verband houden met de eigenaardigheden van de elektriciteitsdistributie tussen enkelfasige elektrische ontvangers.

De wikkelingen van driefasige vermogenstransformatoren zijn verbonden door "ster". Vanaf de kruising van de windingen wordt een vierde draad ontladen, nul of neutraal genoemd. Als er een breuk van de neutrale draad optreedt, treedt er een asymmetrische spanning op in het netwerk en is de scheefheid direct afhankelijk van de huidige belasting. Een voorbeeld van een dergelijke situatie wordt hieronder gegeven. In dit geval, RH dit zijn belastingsweerstanden van dezelfde waarde.

Faseverschuiving veroorzaakt door neutrale onderbreking

In dit voorbeeld zal de spanning op de belasting verbonden met fase A de norm overschrijden en neigt lineair te zijn, en in fase C zal deze onder de toelaatbare limiet vallen. Een scheeflast boven de vastgestelde norm kan tot een dergelijke situatie leiden. In dit geval neemt de spanning op de onderbelaste fasen toe, en op de overbelaste fasen zal deze afnemen.

Het netwerk leidt ook tot spanningsonbalans in een onvolledige fasemodus, wanneer een fasedraad tot aarde wordt kortgesloten. In noodsituaties is het toegestaan ​​om het netwerk in een dergelijke modus te gebruiken om elektriciteit aan consumenten te leveren.

Op basis van het voorgaande kunnen we drie hoofdredenen voor faserevenwicht aangeven:

  1. Ongelijke belasting op de lijnen van een driefasig netwerk.
  2. Bij het breken van een neutrale.
  3. Wanneer de kortsluiting van een van de fasekabels naar aarde.

Asymmetrie in hoogspanningsnetwerken

De apparatuur die daarop is aangesloten, kan soms een vergelijkbare toestand in het 6,0-10,0 kV-netwerk veroorzaken, als een typisch voorbeeld dat we een boogsmeltoven kunnen geven. Ondanks het feit dat het niet van toepassing is op enkelfasige apparatuur, wordt de regeling van de boogstroom daarin gefaseerd uitgevoerd. Tijdens het smelten kan ook asymmetrische kortsluiting optreden. Aangezien er boogsmeltinstallaties zijn die worden aangedreven door 330,0 kV, kan worden gesteld dat fasevervorming mogelijk is in deze netwerken.

In hoogspanningsnetwerken kan fase-onbalans worden veroorzaakt door de ontwerpkenmerken van vermogensoverdrachtlijnen, namelijk verschillende weerstand in de fasen. Om de situatie te corrigeren, worden de fase-lijnen getransponeerd, hiervoor worden speciale ondersteuningen geïnstalleerd. Deze dure faciliteiten zijn niet erg duurzaam. Dergelijke steunen zijn niet bijzonder enthousiast om te installeren, geven de voorkeur aan het opofferen van de kwaliteit van elektriciteit dan de betrouwbaarheid van elektrische leidingen.

Gevaar en gevolgen

Aangenomen wordt dat de belangrijkste consequenties van asymmetrie verband houden met een lage vermogenskwaliteit. Dit is zeker waar, maar we mogen andere negatieve effecten niet vergeten. Deze omvatten de vorming van egalisatiestromen, waardoor het verbruik van elektrische energie toeneemt. In het geval van een driefasen autonome elektrische generator, leidt dit ook tot een verhoogd verbruik van diesel of benzine.

Bij een uniforme belastingsverbinding zou de meetkundige som van de stromen die er doorheen gaan bijna nul zijn. Wanneer een voorspanning optreedt, nemen de stootstroom en de afwijkende spanning toe. De toename van de eerste leidt tot een toename van de verliezen, de tweede - tot het onstabiele functioneren van huishoudelijke apparaten of andere apparatuur, de werking van beschermende apparaten, snelle verslechtering van de elektrische isolatie, enz.

We geven een overzicht van de gevolgen die kunnen worden verwacht als er sprake is van een bias:

  1. Afwijking van fasespanning. Afhankelijk van de verdeling van de belastingen, zijn er twee opties mogelijk:
  • Voltage boven nominaal. In dit geval zullen de meeste elektrische apparaten die zijn aangesloten op huishoudelijke apparaten waarschijnlijk uitvallen. Wanneer het wordt geactiveerd, zal het resultaat minder tragisch zijn.
  • Voltage valt onder normaal. De belasting op de elektromotoren neemt toe, het vermogen van de elektrische machines daalt, beginnende stromen groeien. Er zijn storingen in de elektronica, de apparaten kunnen worden uitgeschakeld en niet worden ingeschakeld totdat de scheefstelling is opgelost.
  1. Verbeterde apparatuur voor elektriciteitsverbruik.
  2. De abnormale werking van elektrische apparatuur leidt tot een afname van de levensduur.
  3. Verminderde brontechnologie.

We mogen niet vergeten dat schuintrekken levensbedreigend kan zijn. Als de nominale spanning wordt overschreden, is de kans op kortsluiting in de bedrading niet groot, op voorwaarde dat deze niet oud is en de kabel correct is geselecteerd. In dit geval gevaarlijker, elektrische apparaten die op het netwerk zijn aangesloten. Wanneer een onbalans verschijnt, kan er een kortsluiting in de behuizing of een elektrisch apparaat optreden.

Bescherming tegen drie onevenwichtigheden

De eenvoudigste, maar toch effectieve manier om de negatieve gevolgen van de hierboven beschreven afwijking te minimaliseren, is om een ​​faseregelrelais te installeren. Het uiterlijk van een dergelijk apparaat en een voorbeeld van zijn verbinding (in dit geval na een driefasige meter) vindt u hieronder.

Faseregelrelais (A) en een voorbeeld van zijn aansluiting (B)

Deze driefasige automatische machine kan de volgende functies hebben:

  1. Om de amplitude van de elektrische stroom te regelen. Als de parameter buiten de ingestelde limieten valt, is de belasting losgekoppeld van de voeding. In de regel kan het responsbereik van het apparaat worden geconfigureerd in overeenstemming met de kenmerken van het netwerk. Deze optie is beschikbaar voor alle apparaten van dit type.
  2. Controleer de volgorde van verbindingsfasen. Als afwisselend de verkeerde stroom is uitgeschakeld. Dit type regeling kan belangrijk zijn voor bepaalde apparatuur. Wanneer bijvoorbeeld driefasige asynchrone elektrische machines worden aangesloten, bepaalt dit in welke richting de as zal roteren.
  3. Controleer de breuk in afzonderlijke fasen, wanneer een dergelijke belasting wordt gedetecteerd, is deze losgekoppeld van het netwerk.
  4. De functie bewaakt de status van het netwerk zodra er een bias is, triggert het.

In combinatie met het faseregelrelais kunnen driefasige spanningsstabilisatoren worden gebruikt, met hun hulp is het mogelijk om de kwaliteit van elektriciteit enigszins te verbeteren. Maar deze optie is niet erg effectief, omdat dergelijke apparaten zelf een schending van de symmetrie kunnen veroorzaken, daarnaast treden verliezen op stabilisatoren op.

De beste manier om fasen in balans te brengen, is hiervoor een speciale transformator te gebruiken. Deze fase-uitlijnoptie kan resultaten geven, zowel in het geval van onjuiste verdeling van eenfasige belastingen op een autonome driefasige stroomgenerator, als op een meer serieuze schaal.

Enkelfasige bescherming

In dit geval is het niet mogelijk om de externe manifestaties van het voedingssysteem te beïnvloeden, bijvoorbeeld als de fasen overbelast zijn, kunnen elektriciteitsgebruikers de situatie niet corrigeren. Het enige dat kan worden gedaan, is het beschermen van de elektrische apparatuur door een spanningsrelais en een enkelfasige stabilisator te installeren.

Het is logisch om een ​​algemeen stabiliserend apparaat voor het hele appartement of huis te installeren. In dit geval is het noodzakelijk om de maximale belasting te berekenen en vervolgens een marge van 15-20% toe te voegen. Dit is een marge voor de toekomst, aangezien na verloop van tijd de hoeveelheid elektrische apparatuur kan toenemen.

Het is niet nodig om alle apparatuur op de netwerkstabilisator aan te sluiten, sommige soorten apparaten (bijvoorbeeld elektrische ovens of boilers) kunnen rechtstreeks op het spanningsrelais (via AV) worden aangesloten. Dit bespaart omdat minder energie apparaten goedkoper zijn.

Je Wilt Over Elektriciteit

  • Lineaire fluorescentielampen

    Veiligheid

    Een lineaire fluorescentielamp is een lagedrukkwiklamp met een rechte, U-vormige of ringvormige vorm. Het grootste deel van het door een dergelijke lamp uitgezonden licht wordt verkregen door de luminescente coating, die wordt geëxciteerd door de ultraviolette straling die erop werkt.

  • Wat is equalisatie en potentiaalvereffening?

    Veiligheid

    Egalisatie en potentiaalvereffeningEgalisatie van potentialen - verminderen van het potentiaalverschil tussen de gelijktijdige contact open geleidende delen - HRO, geleidende delen van derden - FH, aarding en beschermende geleiders (PE - geleiders), en PEN - geleiders door deze delen elektrisch met elkaar te verbinden.