سيستم 3 فاز چيست چه تفاوتي با تك فاز دارد؟ مصارف برق سه فاز چيست؟ | ازدیگر محصولات فروشگاه الکترونیک آریانیک دیدن کنید.

سیستم ۳ فاز چیست چه تفاوتی با تک فاز دارد؟ مصارف برق سه فاز چیست؟

برق سه فاز چیست؟

برق سه فاز در سیستم صنعت همانند اکسیژن برای انسان می باشد. از برق سه فاز برای راه اندازی دستگاه هایی نظیر پمپ، الکتروموتور و دستگاه هایی که به تغذیه سه فاز نیاز دارند استفاده می شود. برای الکتروموتور سه فاز سیم پیچ ها با فصله ۱۲۰ درجه بر روی استاتور نصب می شوند.

برق سه فاز با سه موج سینوسی و فاصله زمانی ۱۲۰ درجه به الکتروموتور القا می شود و موجب می شود که میدان دوار در الکتوروموتور ایجاد شود و باعث حرکت کردن الکتروموتور می شود.

برق تک فاز یک فاز دارد که ولتاژ آن ۲۲۰ ولت می باشد. برای انتقال برق تک فاز از دو رشته سیم استفاده می شود. برق سه فاز، سه فاز دارد و ولتاژ آن ۴۰۰ ولت می باشد برای انتقال آن از ۳ یا ۴ رشته سیم استفاده می شود.

مصارف برق سه فاز:

اغلب برق منازل مسکونی و واحد های اداری تک فاز و برق واحدهای تجاری و صنعتی سه فاز می باشد. برای این که بدانید برقی که دارید استفاده می کنید سه فاز است یا تک فاز باید کنتور برق را بررسی کنید. امروزه برق سه فاز در ساختمان های مسکونی هم بسیار به چشم می خورد که به دلیل وجود آسانسور، پمپ چاه و مصرف کننده هایی که نیاز به این نوع برق دارند مورد استفاده قرار می گیرد. برق سه فاز از نظر هزینه مقرون به صرف و مناسب ترین نوع برق جهت انتقال می باشد.

در نیروگاه برق به وسیله یک ژنراتور الکتریکی توان مکانیکی را به یک دسته از جریان های الکتریکی متناوب تغییر می دهد. به این ترتیب از هریک از سیم پیچ ها ی الکترومغناطیسی یا سیم پیچ های ژنراتور ایجاد می شوند. معمولا جریان ها همه تابع سینوسی از زمان می باشند و دارای فرکانسی متشابه با زاویه های فاز متفاوت می باشند.

در کشورهای صنعتی، برق سه فاز روش عمومی انتقال توان ۳ فاز می باشد. این سیستم می تواند نوعی از سیستم چند فاز باشد.

خطوط سه فاز استخراج شده از نیروگاه:

خطوط خروجی نیروگاه ها به وسیله دکل های برق اسکلتی است که همواره مضرابی از ۳ است. گاهی از یک نیروگاه ۱۲ خط خارج می شود که به وسیله ۴ خط سه فاز ایجاد شده است. معمولا ولتاژ های بسیار بالا خروجی نیروگاه ها ۴۰۰ ولت می باشد که هر فاز به وسیله دو یا سه یا چهار کابل ضخیم منتقل می شود. این کابل ها با فاصله مناسب از یکدیگر قرار دارند که نباید با خطوط سه فاز اشتباه گرفته شوند. به دلیل وجود جریان و ولتاژ زیاد نمی توان این فازها را با یک کابل منتقل کرد. بنابراین تعداد کابل بیشتری در فواصل مناسب مورد استفاده قرار می گیرد. برق ایجاد شده در ژنراتور های نیروگاه ها به وسیله ترانس های افزاینده ولتاژ، پس از افزایش ولتاژ منتقل می شوند. به این علت که جریان زیاد برق سطح مقطع کابل بیشتری جهت انتقال نیاز دارد. بنابراین با ولتاژ جریان رابطه ای معکوس دارند که با افزایش ولتاژ جریان کاهش می یابد و هزینه ناشی از کابل با سطح مقطع بالا کم می شود سپس افزایش ولتاژ به وسیله ترانس های افزاینده خطوط جهت تغذیه شبکه، وارد مدار برق می شود.

خطوط سه فاز در مناطق مسکونی:

در مجتمع های مسکونی خط سه فاز داخل تابلوی اصلی مجتمع نصب می شود که با محاسباتی که در رابطه با مصرف مجتمع صورت می گیرد کلید اصلی را انتخاب کرده و سه فاز را به کلید اصلی می بندند. سپس دو نوع کنتور سه فاز و تک فاز وصل می شود. از برق سه فاز جهت موتورخانه ها و شوفاژخانه ها ی مجتمع برای الکتروموتور استفاده می شود. سایر خط به شکل تک فاز استفاده می شود که باید به شکل متقارن انجام شود. به عنوان مثال اگر مجتمع مسکونی دارای ۳۰ واحد باشد باید هریک از فازها به شکل متقارن استفاده شود تا فشار بر روی هر یک از فاز ها به یک اندازه باشد.

استفاده از برق سه فاز در صنعت:

معمولا برای کارخانه ها و صنایع بزرگ خطوط سه فاز را وارد تابلوهای حفاظت فیدری کرده و سپس وارد ترانس کاهنده در پست ها می شود. به این ترتیب ولتاژ مناسب جهت تغذیه تابلوهای برق فراهم خواهد شد. برق سه فاز در قسمت های مختلف کارخانه مانند دستگاه های صنعتی، روشنایی و موتورخانه ها استفاده می شود. جهت کارخانه های کوچک از ترانس عمومی و پست هایی که در خارج از کارخانه قرار دارد به شکل مشترک استفاده می شود.

مزایای برق سه فازنسبت به تک فاز چیست؟

از نظر اقتصادی و عملکردی برق سه فاز نسبت به سیستم های تک فاز مزایای بیشماری دارند. به عنوان مثال:

در یک توان خروجی شبیه به هم ژنراتورهای سه فاز ارزان تر از ژنراتور های تک فاز می باشند.
توان تولیدی آن ها یکنواخت است و مقدار ارتعاش و نویزی کمتری دارند.
در سیستم های سه فاز منبع توان AC موجود می باشد که کاربرد زیادی در صنعت دارد.

تفاوت عملکرد بین برق سه فاز و تک فاز:

تفاوت اصلی برق سه فاز و تک فاز در توان ثابتی که به شکل مستمر برای مصرف کننده ایجاد می کند است. می توان گفت توان لحظه ای برق سه فاز نیز ثابت می باشد و همراه با زمان تغییر نمی کند. اما برق تک فاز با تغییر زمان توان آن نیز تغییر می کند. بنابراین نویز و لرزش در موتورهای سه فاز برخلاف موتورهای تک فاز به شکل خیلی کم محسوس می شود.
اهمیت برق سه فاز نسبت به تک فاز از لحاظ مقرون به صرف بودن آن می باشد. از این برق برای خطوط انتقال نیرو استفاده می شود. هر چه میزان ولتاژ بیشتر باشد در خطوط انتقال موجب کاهش اتلاف انرژی خواهد شد. میزان ولتاژ برق درخطوط نیرو بین ۲۰ تا ۵۰۰ هزار ولت می رسد که با این ولتاژ بالا از طریق برق سه فاز تامین می شود.
وقتی بخواهیم مقدار مشخصی از بار الکتریکی به وسیله کابل های انتقال برق را از طریق برق تک فاز منتقل کنیم نیاز به ۶ رشته سیم ( به سه خط که هر خط دارای یک زوج سیم می باشد) داریم. بنابراین سه رشته سیم که فاز ۲۲۰ ولت دارند و سه سیم دیگر نول می باشند، نیاز داریم. در صورتی که بخواهیم از سیستم سه فاز استفاده کنیم به ۴ سیم احتیاج داریم ( ۳ رشته برای هر یک از فازها و یک رشته برای نول احتیاج می باشد.) البته در شرایط خاص می توان از سه رشته سیم استفاده کرد. بنابراین جهت انتقال مقدار مشخص بار الکتریکی در سیستم سه فاز به میزان ۵۰% در مصرف آلومینیوم جهت کابل های خطوط انتقال صرفه جویی می شود.

چرا تیرهای برق شهری برخلاف برق نیروگاه ها دارای ۵ رشته سیم می باشد ؟

تیرهای برق فشار ضعیف که اغلب در کوچه و خیابان های شهر مورد استفاده قرار می گیرد دارای سه سیم فاز برای انتقال نیرو هستند. یک سیم فاز جهت روشنایی معابر به کار می رود و جهت تکمیل سیکل جریان الکتریکی از یک سیم نول استفاده می شود.

در رابطه با برق سه فاز چه نکاتی را باید رعایت کرد؟

مصرف برق سه فاز عموما برای مصارف صنعتی می باشد و گاهی برای مصارفی مانند آسانسور یا پمپ چاه و برای الکتروموتورها از برق سه فاز در واحدهای مسکونی استفاده می شود. برای کار کردن با برق سه فاز بدون رعایت نکات ایمنی هرگز وارد عمل نشوید زیرا خطرات آن بیشتر از برق تک فاز می باشد.
برای مصارفی مانند هواکش های صنعتی از دو برق تک فاز یا سه فاز می توان استفاده کرد. البته الکتروموتور از نظر نوع فاز تک فاز می باشد اما هواکش مورد نظر می تواند از هر دو نوع تولید شود. در این شرایط برق سه فاز به دلیل کم بودن نویز، لرزش و مصرف کمتربرق در اولویت قرار می گیرد.
در صورتی که برق سه فاز در اختیار نبود می توان از اینورتر یا مبدل برق استفاده نمود. که باتوجه به شرایط موجود از آن استفاده می شود.

مطالب مرتبط: