1.3. Трипровідне електричне коло

Трипровідне коло може бути утворене з чотирипровідного, якщо зі схеми вилучити нульовий (нейтральний) провід. У такій схемі нейтральні точки обмоток генератора та електроприймача не з’єднують між собою, вони ізольовані.

Трипровідне коло виникає й тоді, коли опори навантаження з’єднані за схемою “трикутник” (наприклад, як на рис. 1.3, б). У цій схемі через опори навантаження проходять фазні струми і_АВ, і_ВС та і_СА, а у проводах лінії – лінійні струми і_А, і_В та і_С. Між діючими значеннями цих струмів у симетричному колі існує таке співвідношення:

І_А=І_В=І_С=І_Л= І_АВ= І_ВС= І_СА= І_Ф.

Якщо відомі комплекси струмів İ_АВ , İ_ВС та İ_СА у фазах приймача, з’єднаного у “трикутник”, то струми фаз лінії (лінійні струми İ_А, İ_В та İ_С) дорівнюють:

İ_А= İ_АВ - İ_СА ; İ_В = İ_ВС - İ_АВ ; İ_С = İ_СА - İ_ВС .

До фазних опорів навантаження прикладається лінійна напруга, яка у схемі з’єднання “трикутник” дорівнює фазній напрузі. Між діючими значеннями напруг існує таке співвідношення: U_AB=U_BC=U_CA=U_Л=U_Ф.

1.4. Потужність трифазного електричного кола

У трифазному електричному колі потужність визначається як сума потужностей, що споживається окремими фазами електроприймача, або сума потужностей фаз генератора:

- активна потужність електроприймача, з’єднаного за схемою “зірка” Р=Р_А+Р_В+Р_С, а за схемою “трикутник” - Р=Р_АВ+Р_ВС+Р_СА ;

- відповідно реактивна потужність розраховується за формулами Q=Q_A+Q_B+Q_C ; Q=Q_AB+Q_BC+Q_CA ;

- повна потужність

.

Коефіцієнт потужності кожної фази приймача електричної енергії можна визначити зі співвідношення опорів фаз: cos φ = R_Ф/Z_Ф., де R_Ф- активний опір фази споживача, Z_Ф – повний опір цієї фази.

Модуль повного опору фази розраховується за формулою

,

де Х_LФ, Х_СФ – відповідно індуктивний та ємнісний опори фази.

Кут φ зсуву фазного струму відносно фазної напруги можна розрахувати за такими формулами:

.

У симетричних колах трифазну потужність можна розраховувати також за формулами:

;

;

,

де U_Л , I_Л – діючі значення лінійної напруги і струму.

1.5. Трифазна електрична система

До одного трифазного генератора (чи вторинної обмотки трансформатора) через лінії електропередавання можуть бути приєднані декілька електроприймачів. Таке електричне коло називається розгалуженим, а сукупність джерел електроенергії (генераторів), трансформаторів, ліній електропередавання та електроприймачів утворює електричну систему. Частина електричної системи, що сполучає джерела енергії з електроприймачами, називається електричною мережею. Електричні мережі, у яких нейтральні точки обмоток генераторів, трансформаторів та електроприймачів приєднані до землі (уземлені шляхом з’єднання їх провідником з спеціальною конструкцією, що називається контуром уземлення) називаються мережами з глухо уземленою нейтраллю. Якщо ж нейтральні точки названих елементів мережі не приєднані до контура уземлення, то такі мережі називають мережами з ізольованою нейтраллю. Така класифікація стосується електричних мереж усіх класів напруг.

Трифазні електричні мережі класифікують за значеннями лінійної напруги, які визначені стандартом. Номінальними напругами трифазних електроприймачів також вважають лінійні напруги. Державним стандартом для електромереж та електроприймачів однофазного струму напругою до 1000 В встановлений такий ряд номінальних напруг: 6, 12, 27, 40, 60, 110, 220 В. Для трифазних мереж і електроприймачів: 40, 60, 220, 380, 660, (3000), (6000), 10000, 35000, 110000, 220000, 330000, 500000, 750000 В.