Tri-faza Sistemo
Difino kaj karakterizoj de tri-fazaj sistemoj
Tri-faza sistemo difiniĝas kiel elektra sistemo konsistanta el tri fazoj. En ĉi tiu aranĝo, la elektra fluo flugas tra tri apartaj dratoj, dum neŭtrala drato servas kiel vojo por defekta fluo sekure forflui al la tero. Aŭ ĝi povas esti priskribita kiel sistemo, kiu uzas tri dratojn por la procezoj de elektra generado, transmetado kaj distribuo. Aldone, tri-faza sistemo povas funkcii kiel unufaza sistemo per ekstraktado de unu el ĝiaj fazoj kune kun la neŭtrala drato. En equilibrita tri-faza sistemo, la sumo de la liniaj fluoj estas precize nul, kaj la fazoj estas disigitaj per angula malloko de 120º.
Tipa tri-faza sistemo uzas kvar dratojn: tri fluportantaj konduktoroj kaj unu neŭtrala drato. Rimarkinde, la tranĉa areo de la neŭtrala konduktoro estas kutime duono de tiu de la vivaĵoj. La fluo en la neŭtrala drato egalas al la vektora sumo de la liniaj fluoj de la tri fazoj. Matematike, ĝi estas ekvivalenta al √3 fojoj la nul-faza-sekvenca komponento de la fluo.
Tri-fazaj sistemoj oferas multajn signifajn avantaĝojn. Komparite kun unufazaj sistemoj, ili postulas pli malmultajn konduktorojn, reduktante infrastrukturan koston. Ili ankaŭ certigas daŭran elektroprovizon al la ŝarĝo, plibonigante la fidon de la elektra servo. Plue, tri-fazaj sistemoj estas famaj pro ilia pli alta efikeco kaj minimumigitaj potencvicoj dum transmetado kaj operacio.
Tri-fazaj voltajoj estas produktitaj en generaĵo, produktante tri sinusformajn voltajojn de egala magnitudo kaj frekvenco, tamen faz-malpliigitaj je 120º rilate al unu la alian. Ĉi tiu konfiguro provizas neinterrompan elektroprovizon. En okazo ke unu fazo de la sistemo spertas perturbadon, la restantaj du fazoj povas daŭrigi la provizadon de potenco, daŭrigante esencajn elektrajn servojn. Estas grava noti, ke en equilibrita tri-faza sistemo, la magnitudo de la fluo en iu ajn fazo egalas al la vektora sumo de la fluoj en la aliaj du fazoj, sekve al la principoj de elektraj cirkvitteorio.
120º faz-diferenco inter la tri fazoj estas kredea por la prava kaj fidinda operacio de tri-faza sistemo. Sen ĉi tiu preciza fazrilato, la sistemo estas tre vulnerebla al damaĝo, kio povas kondukigi al interrompoj en la elektroprovizo, aparataj malsukcesoj, kaj potencialaj sekurecrajziroj.
Specoj de Konectadoj en Tri-Faza Sistemo
Tri-fazaj sistemoj povas esti konfiguritaj en du primaraj manieroj: stelkonectado kaj deltokonectado. Ĉiu el ĉi tiuj konectadometodoj havas distingajn karakterizojn kaj aplikojn, kiuj estas detale priskribitaj sube.
Stelkonectado
La stelkonectado, ankaŭ konata kiel Y-konectado, uzas kvar dratojn: tri fazkonduktoroj kaj unu neŭtrala konduktoro. Ĉi tiu tipo de konectado estas speciale taŭga por longdistanca elektra transmetado. La prezenco de la neŭtrala punkto estas grava avantaĝo. Ĝi servas kiel vojo por neequilibritaj fluoj, permesante al ili sekure flui al la tero. Efektive traktante ĉi tiujn neequilibritajn fluojn, la stelkonectado helpas daŭrigi la tutan equilibron de la elektra sistemo, reduktante la riskon de superŝarĝo kaj certigante stabilan elektroprovizon super etenditaj distancoj.
En stel-konektita tri-faza sistemo, du apartaj voltajniveloj estas disponeblaj: 230 V kaj 440 V. Specife, la voltajo mezurita inter ununura fazkonduktoro kaj la neŭtrala estas 230 V, dum la voltajo inter iu ajn du fazkonduktoroj atingas 440 V. Ĉi tiu dua-volta karaktero faras la stelkonectadon diversa por diversaj elektraj aplikoj, servi ambaŭ malaltvoltajn domajn kaj pli altvoltajn industriajn bezonojn.
Deltokonectado
La deltakonectado, kontraste, uzas nur tri dratojn kaj mankas neŭtralan punkton, kiel montrite en la figuro sube. Unu el la difinaj trajtoj de la deltakonectado estas, ke la linia voltajo estas identa al la fazvoltajo. Ĉi tiu konfiguro simpligas la elektran aranĝon en certaj scenaroj, speciala kiam la manko de neŭtrala drato estas akceptebla kaj kiam la sisteman dizajno profitas de la rekta ekvivalenteco de liniaj kaj fazaj voltajoj.
Konectado de Ŝarĝoj en Tri-Fazaj Sistemoj
En tri-faza elektra sistemo, ŝarĝoj povas esti konektitaj en sia stela (Y) aŭ delta (Δ) konfiguro. Ĉi tiuj du konectadometodoj havas apartajn elektrajn karakterizojn kaj aplikojn. La diagramoj sube ilustras, kiel tri-fazaj ŝarĝoj estas konektitaj en ambaŭ la delta kaj stela aranĝoj, provizante klaran vizualan reprezenton de iliaj strukturalaj diferencoj kaj elektraj kondutoj.
En tri-faza elektra sistemo, la ŝarĝo povas esti kategorizita kiel aŭ equilibrita aŭ neequilibrita. Tri-faza ŝarĝo estas rigardita kiel equilibrita, kiam la tri individuaj ŝarĝoj (reprezentitaj per impedancoj) Z1, Z2, kaj Z3 montras ambaŭ samajn magnitudojn kaj fazangulojn. Sub tiaj equilibritaj kondiĉoj, ne nur ĉiuj fazvoltajoj daŭrigas samajn magnitudojn, sed la liniaj voltajoj ankaŭ partoprenas ĉi tiun karakteron de esti samaj en magnitudo. Ĉi tiu simetrio en voltaj kaj impedancvaloroj rezultas en pli stabila kaj efika elektra operacio, minimumigante potencvicojn kaj certigante uniforman distribuadon de elektra energio tra la sistemo.
