Гурван фазын цахилгаан сүлжээний танилцуулга

Гурван фазын цахилгаан сүлжээний танилцуулга

Цахилгаан сүлжээ нь орчин үеийн соёл иргэншлийн гол тулгуур бөгөөд аж үйлдвэр, бизнес, айл өрхүүдэд зайлшгүй шаардлагатай эрчим хүчний хуваарилалтыг хөнгөвчилдөг. Цахилгаан түгээлтийн системийн янз бүрийн төрлүүдийн дунд гурван фазын цахилгаан сүлжээ нь үр ашиг, найдвартай байдал, их хэмжээний ачааллыг даах чадвараараа ялгардаг. Энэхүү нийтлэлд гурван фазын цахилгаан сүлжээний үндсийг судалж, тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсэг, давуу тал, хэрэглээг тайлбарлах болно.

Цахилгаан фазын үндэс

Гурван фазын цахилгаан сүлжээг ойлгохын тулд эхлээд цахилгаан фазын тухай ойлголтыг ойлгох хэрэгтэй. Цахилгаан фаз гэдэг нь хэлхээнд хувьсах гүйдлийн (AC) чадлын тархалтыг хэлнэ. Хувьсах гүйдлийн чадал нь үе үе чиглэлээ өөрчилдөг цахилгаан цэнэгийн урсгалыг хамардаг. Энэхүү үечилсэн өөрчлөлтийг синусоид долгионы хэлбэр гэж нэрлэдэг синусоид долгионы хэлбэрээр тодорхойлдог.

Нэг фазын цахилгаан системд эерэг ба сөрөг утгуудаараа эргэлддэг зөвхөн нэг синус долгионы хүчдэл байдаг. Энэ төрлийн чадал нь гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, гэрэлтүүлэг гэх мэт бага эрчим хүч хэрэглэдэг хэрэглээнд хангалттай. Гэсэн хэдий ч их хэмжээний эрчим хүч шаарддаг илүү хүнд хэрэглээнд нэг фазын систем дутагдалтай байдаг.

Гурван фазын систем

Гурван фазын цахилгаан сүлжээ нь гурван хувьсах гүйдлээс бүрдэх бөгөөд тус бүр нь бусадтайгаа фазаас 120 градусаар тасалддаг. Энэхүү фазын ялгаа нь тасралтгүй, тэнцвэртэй цахилгаан ачааллыг хангадаг. Гурван фазын системийг долгионы хэлбэрийн мөчлөгийн гуравны нэгээр шилжсэн гурван синус долгион гэж төсөөлж болно. Энэхүү тохиргоо нь хэд хэдэн давуу талтай:

1. Үр ашиг болон эрчим хүчний нягтрал нэмэгдэх: Гурван фазын систем нь нэг фазын системээс гурав дахин их эрчим хүчийг ердөө 1.5 дахин их өртгөөр дамжуулах боломжтой бөгөөд энэ нь үр ашиг, зардлын хэмнэлтийг нэмэгдүүлдэг.
2. Тэнцвэртэй ачаалал: 120 градусын фазын тусгаарлалт нь тэнцвэртэй ачааллыг бий болгож, дамжуулагч болон трансформаторын ачааллыг бууруулдаг.
3. Тогтмол цахилгаан дамжуулах: Оргил болон нам цэгүүдтэй нэг фазын цахилгаан хангамжаас ялгаатай нь гурван фазын цахилгаан хангамж нь хөдөлгүүрээр ажилладаг хэрэглээнд тохиромжтой, тогтвортой, жигд эрчим хүчний хангамжийг хангадаг.
4. Авсаархан тоног төхөөрөмж: Гурван фазын системд зориулагдсан мотор болон трансформаторууд нь чадлын жигд хуваарилалтын улмаас нэг фазынхаасаа ихэвчлэн жижиг, хөнгөн байдаг.

Гурван фазын цахилгаан сүлжээний бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Гурван фазын цахилгаан сүлжээ нь хэд хэдэн чухал бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ.

1. Генераторууд: Эдгээр нь гурван фазын цахилгаан үүсгэдэг. Гурван фазын генераторын ороомог нь 120 градусын фазын зөрүүтэй хувьсах гүйдлийн хүчдэл үүсгэдэг байхаар зохион байгуулагдсан байдаг.
2. Трансформаторууд: Хүчдэлийн түвшинг үр дүнтэй нэмэгдүүлэх эсвэл бууруулахад ашигладаг гурван фазын трансформаторууд нь нэг фазын трансформаторуудтай ижил зарчмаар ажилладаг боловч гурван гүйдлийг нэгэн зэрэг зохицуулдаг.
3. Дамжуулах шугам: Эдгээр нь цахилгаан станцаас дэд станц болон эцсийн хэрэглэгчид хүртэл цахилгаан дамжуулдаг. Гурван фазын шугам нь ихэвчлэн гурван утас (фаз бүрт нэг), дээр нь нэг саармаг утаснаас бүрдэнэ.
4. Ачааллын төхөөрөмжүүд: Эдгээрт гурван фазын цахилгаанаар ажиллах зориулалттай гурван фазын мотор, халаагч болон бусад үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж орно.

Дельта болон Вай тохиргоонууд

Гурван фазын системийг хоёр үндсэн аргаар тохируулж болно: Дельта ба Уай (од). Тохиргоо бүр өөр өөрийн онцлог шинж чанар, хэрэглээтэй байдаг.

1. Дельта тохиргоо (Δ): Дельта тохиргоонд гурван ороомгийн үзүүрүүд нь Грекийн Дельта (Δ) үсэгтэй төстэй битүү гогцоо үүсгэхээр холбогдсон байдаг. Дельта систем дэх шугамын хүчдэл нь фазын хүчдэлтэй тэнцүү боловч шугамын гүйдэл нь фазын гүйдлийн гурваас дээш квадрат язгуур юм. Дельта системийг ихэвчлэн төвийг сахисан холболт шаарддаггүй өндөр хүчдэл шаардлагатай үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашигладаг.

2. Wye тохиргоо (Y эсвэл Од): Wye тохиргоонд ороомог бүрийн нэг үзүүр нь нийтлэг төвийг сахисан цэгт холбогдсон бөгөөд Y үсэгтэй төстэй хэлбэртэй байна. Wye системийн шугамын хүчдэл нь фазын хүчдэлийн гурваас дээш квадрат язгууртай тэнцүү бол фазын гүйдэл нь шугамын гүйдэлтэй тэнцүү байна. Wye системүүд нь илүү хол зайд хүчийг хуваарилж, фазын болон шугамын хүчдэлийг хоёуланг нь хангаж чаддаг тул янз бүрийн хэрэглээнд олон талын хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.

Гурван фазын системийн давуу талууд

Гурван фазын системийн нэг фазын системээс давуу тал нь хэд хэдэн талаас илэрхий байна.

1. Илүү их чадлын хүчин чадал: Гурван фазын систем нь нэг фазын системтэй харьцуулахад илүү их чадал өгч чаддаг тул үйлдвэрийн болон арилжааны орчинд тохиромжтой.
2. Үр ашгийг сайжруулах: Гурван фазын системд тогтмол цахилгаан дамжуулалт нь үр ашгийг нэмэгдүүлж, цахилгаан алдагдлыг бууруулдаг бөгөөд энэ нь алсын зайн цахилгаан дамжуулахад зайлшгүй шаардлагатай.
3. Моторын гүйцэтгэл: Гурван фазын мотор нь нэг фазын мотортой харьцуулахад илүү үр ашигтай, өндөр асаах эргүүлэх хүчтэй бөгөөд илүү жигд ажиллагаатай байдаг. Энэ нь тэдгээрийг хүнд машин механизм болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд төгс төгөлдөр болгодог.
4. Дамжуулагчийн хэмжээг багасгах: Ижил хэмжээний цахилгаан дамжуулахын тулд гурван фазын системд нэг фазын системээс жижиг дамжуулагч шаардлагатай бөгөөд энэ нь материал болон зардлын хэмнэлтийг нэмэгдүүлдэг.

Гурван фазын цахилгаан сүлжээний хэрэглээ

Гурван фазын цахилгааны сүлжээ нь үр ашиг, бат бөх чанараасаа шалтгаалан янз бүрийн хэрэглээнд анхдагч сонголт болдог.

1. Аж үйлдвэрийн эрчим хүч: Бараг бүх аж үйлдвэрийн байгууламжууд хүнд машин механизм, мотор, тоног төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд гурван фазын эрчим хүч ашигладаг. Тогтмол эрчим хүчний хангамж болон өндөр үр ашиг нь үйлдвэрлэлийн процесс, уул уурхай, томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
2. Арилжааны барилга байгууламжууд: Том оффисын барилга, худалдааны төвүүд, эмнэлгийн байгууллагууд нь HVAC систем, цахилгаан шат, гэрэлтүүлэг болон бусад цахилгаан системд ихээхэн хэмжээний эрчим хүч шаарддаг. Гурван фазын цахилгаан нь эдгээр шаардлагыг үр дүнтэй хангадаг.
3. Цахилгаан сүлжээ: Цахилгаан үйлдвэрлэх станцууд болон түгээлтийн сүлжээнүүд нь цахилгаан эрчим хүчийг хамгийн бага алдагдалтайгаар хол зайд дамжуулахын тулд гурван фазын системийг ашигладаг. Сүлжээнд стратегийн хувьд байрладаг дэд станцууд нь орон нутгийн түгээлтийн хүчдэлийг бууруулахын тулд трансформатор ашигладаг.
4. Тээвэрлэлт: Орчин үеийн цахилгаан галт тэрэг болон метроны системүүд нь гурван фазын цахилгаан хангамжаар ажилладаг. Үр ашигтай цахилгаан хангамж нь найдвартай, тасралтгүй ажиллагааг хангадаг.

Дүгнэлт

Гурван фазын цахилгаан сүлжээ нь орчин үеийн эрчим хүчний түгээлтийн тулгын чулуу бөгөөд хосгүй үр ашиг, найдвартай байдал, чадавхийг санал болгодог. Үндсэн зарчмуудаас эхлээд өргөн хүрээтэй хэрэглээ хүртэл гурван фазын систем нь дэлхийн цахилгааны дэд бүтцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг хэвээр байгааг харуулж байна. Тэнцвэртэй ачааллыг хангах, эрчим хүчний алдагдлыг бууруулах, өндөр хүчин чадалтай тоног төхөөрөмжийн ажиллагааг хангах замаар гурван фазын сүлжээ нь янз бүрийн салбарын хөгжил дэвшил, инновацийг үргэлжлүүлэн хөтөлсөөр байна. Технологи хөгжихийн хэрээр гурван фазын системийн ач холбогдол улам бүр нэмэгдэж, дэлхий ертөнцийг эрчим хүчээр хангах үүргийг нь улам бататгах болно.