چه اختلاف ولتاژی بین دو ساقه یک سیستم دوفازی وجود دارد

هنگامی که در مورد تفاوت ولتاژ در سیستم‌های دو فاز و بین هر قطب و زمین در یک سیستم با نقطه میانی متصل به زمین صحبت می‌کنیم، نیاز است برخی مفاهیم اساسی را مشخص کنیم.

سیستم دو فاز

سیستم‌های دو فاز در سیستم‌های نیروی الکتریکی مدرن شایع نیستند، اما در برخی دوره‌های تاریخی استفاده شده‌اند. سیستم‌های دو فاز معمولاً به دو شکل ظاهر می‌شوند: چهار سیمی و دو سیمی.

سیستم دو فاز چهار سیمی

در این سیستم، دو دسته پسماند ۹۰ درجه اختلاف فاز دارند و دو خط میانی به هم متصل می‌شوند. تفاوت ولتاژ بین دو فاز (یعنی ولتاژ بین دو قطب) معمولاً مساوی با ولتاژ هر فاز است، با فرض اینکه ولتاژ هر فاز Vphase باشد، تفاوت ولتاژ بین دو فاز Vline=Vphase خواهد بود.

سیستم دو فاز دو سیمی

در چنین سیستمی، خط میانی وجود ندارد و تفاوت ولتاژ بین دو فاز Vline نامیده می‌شود.

سیستم با نقطه میانی متصل به زمین

سیستم نقطه میانی، سیستمی است که در آن خط میانی به زمین متصل است، که این نوع سیستم در سیستم‌های سه فاز رایج‌تر است، اما در سیستم‌های دو فاز نیز قابل استفاده است.

تفاوت ولتاژ در سیستم با نقطه میانی متصل به زمین

در یک سیستم نقطه میانی در محل تماس، ولتاژ بین هر قطب و زمین به پیکربندی و بار سیستم بستگی دارد. اگر سیستم متعادل باشد و نقطه میانی به زمین متصل باشد، ولتاژ بین هر قطب و زمین باید نصف Vphase باشد، زیرا ایده‌آل آن است که نقطه میانی پتانسیل 0V داشته باشد.

با این حال، در کاربردهای عملی، به دلیل عدم تعادل بار یا عوامل دیگر، نقطه میانی ممکن است حرکت کند، که منجر به این می‌شود که ولتاژ بین هر قطب و زمین کاملاً یکسان نباشد.

مثال برای توضیح

فرض کنید در یک سیستم نقطه میانی متصل، ولتاژ هر فاز Vphase باشد، در این صورت:

• تفاوت ولتاژ بین دو فاز (اگر سیستم چهار سیمی باشد) Vline=Vphase است.

• ولتاژ بین هر قطب و زمین ایده‌آل آن Vphase/2 است.
  

نکات مهم در کاربردهای عملی

در کاربردهای عملی، ممکن است با وضعیت‌های زیر مواجه شوید:

• عدم تعادل بار: اگر بار کاملاً متقارن نباشد، نقاط میانی ممکن است حرکت کنند، که منجر به ولتاژ مختلف بین هر قطب و زمین می‌شود.

• طراحی سیستم: طراحی و پیکربندی خاص سیستم نیز بر ولتاژ بین هر قطب و زمین تأثیر می‌گذارد.

خلاصه

• سیستم دو فاز: تفاوت ولتاژ بین دو فاز به پیکربندی خاص سیستم بستگی دارد، معمولاً Vphase یا Vline است.

• سیستم با نقطه میانی متصل به زمین: ولتاژ بین هر قطب و زمین معمولاً Vphase/2 است، اما ممکن است در عمل به دلیل عواملی مانند عدم تعادل بار متفاوت باشد.

در کاربردهای خاص، توصیه می‌شود به پارامترهای طراحی خاص سیستم و وضعیت واقعی مراجعه شود تا تفاوت ولتاژ مشخص شود. اگر پارامترهای سیستم خاصی وجود دارد، می‌توان جواب دقیق‌تری ارائه داد.