Фазные и линейные напряжения

Способ соединения фаз источника и фаз приемника, показанный на рис. 6.2 и 6.5, называется соединением звездой. Общая точка трех фаз (   у источника,   у приемника) называется нейтралью или нулем. Источник и приемник могут быть соединены либо четырехпроводной линией (рис. 6.2), либо трехпроводной линией (рис. 6.5). Провод, соединяющий нейтрали источника и приемника, называется нулевым проводом. Провода, соединяющие зажимы источника () с зажимами приемника (), называются линейными проводами.

Рис. 6.5. Трехфазная цепь звезда – звезда

Напряжения на фазах источника () и фазах приемника () называются фазными напряжениями. Напряжения между проводами линии, соединяющей источник и приемник, () называются линейными напряжениями. В каждой фазе источника и приемника и соединяющем их проводе линии протекает одинаковый ток (например, ток  на рис. 6.5), этот ток является одновременно и фазным, и линейным. При наличии нулевого провода (рис. 6.2) напряжения между любым линейным и нулевым проводом равно соответствующему фазному напряжению.

На рис. 6.6 показана векторная диаграмма линейных и фазных напряжений. Построение диаграммы начато с симметричной трехлучевой звезды векторов ЭДС  и . Напряжения на фазах источника равны ЭДС соответствующих фаз (  и т. д.). Линейные напряжения определяются по второму закону Кирхгофа:

, , .   (6.2)

Вектор  направлен из конца вектора  в конец вектора . Аналогично построены векторы  и . Линейные напряжения одинаковы по величине и отличаются фазами на .

Рис. 6.6. Векторная диаграмма напряжений для трехфазной цепи звезда – звезда

Фазные напряжения приемника связаны с линейными напряжениями уравнениями, аналогичными уравнениям (6.2),

, , . (6.3)

Векторы ,  и  нанесены на рис. 6.6 штриховыми линиями. В общем случае напряжения на фазах приемника различны по величине, и, как видно из диаграммы, точки  и , соответствующие нейтралям источника и приемника, не совпадают. Между нейтралями источника и приемника появляется напряжение, которое называют напряжением смещения нейтрали.

Все фазные напряжения источника одинаковы по величине

,

и все линейные напряжения равны между собой

.

Соотношение между величинами линейных и фазных напряжений можно определить с помощью векторной диаграммы (рис. 6.6). Например,

.

Этот расчет можно проверить по формулам (6.1) и (6.3).

И 6.2

При соединении фаз звездой линейное напряжение в  раз больше фазного напряжения, .

Если линейное напряжение равно 380 В, то фазное напряжение близко к 220 В; если линейное напряжение равно 220 В, то фазное напряжение несущественно отличается от 127 В.