 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( август 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
В электротехнике однофазная электроэнергия - это распределение электроэнергии переменного тока с использованием системы, в которой все напряжения источника питания изменяются в унисон. Однофазное распределение используется, когда нагрузки в основном освещают и обогревают с небольшим количеством крупных электродвигателей. Однофазный источник питания, подключенный к электродвигателю переменного тока , не создает вращающегося магнитного поля; Однофазные двигатели нуждаются в дополнительных цепях для запуска (двигатель с конденсаторным пуском), и такие двигатели редко имеют номинальную мощность более 10 кВт.
Поскольку напряжение однофазной системы достигает пикового значения дважды за каждый цикл, мгновенная мощность не является постоянной. [1]
Однофазная нагрузка может питаться от трехфазного распределительного трансформатора двумя способами: подключением одной фазы к нейтрали или подключением двух фаз. Эти два дают разные напряжения от заданного источника питания. Например, в трехфазной системе 120/208, распространенной в Северной Америке, межфазное напряжение составляет 120 вольт, а межфазное напряжение - 208 вольт. Это позволяет подключать однофазное освещение по фазе к нейтрали, а трехфазные двигатели - ко всем трем фазам. Это устраняет необходимость в отдельном однофазном трансформаторе.
Стандартные частоты однофазных энергосистем - 50 или 60 Гц . Специальные однофазные тяговые электрические сети могут работать на частоте 16,67 Гц или других частотах для питания электрических железных дорог. [2]
Разделение [ править ]
Однофазное напряжение обычно делится пополам на распределительном трансформаторе на вторичной обмотке, чтобы получить электроэнергию с расщепленной фазой для бытовых приборов и освещения. [2]
Приложения [ править ]
В Северной Америке индивидуальные жилые дома и небольшие коммерческие здания с услугами до 100 кВА (417 ампер при 240 вольт) обычно имеют трехпроводное однофазное распределение, особенно в сельской местности, где моторные нагрузки малы и редки. В сельской местности, где нет трехфазного источника питания, фермеры или домохозяйства, желающие использовать трехфазные двигатели, могут установить фазовый преобразователь . Более крупные потребители, такие как большие здания, торговые центры, фабрики, офисные блоки и многоквартирные дома, будут иметь трехфазное обслуживание. В густонаселенных районах городов сетевое распределение электроэнергии используется многими потребителями, и многие питающие трансформаторы подключены для обеспечения сотен или тысяч кВА, нагрузка сосредоточена на нескольких сотнях квадратных метров.
Системы большой мощности, скажем, сотни кВА или больше, почти всегда трехфазные. Самый большой источник питания, обычно доступный как однофазный, варьируется в соответствии со стандартами электроэнергетической компании. В Соединенном Королевстве однофазное домашнее электроснабжение может иметь номинал 100 А или даже 125 А, а это означает, что нет необходимости в трехфазной сети в домашних условиях или небольших коммерческих помещениях. Большая часть остальной Европы традиционно имела гораздо меньшие ограничения на размер однофазных источников питания, в результате чего даже дома снабжались трехфазным питанием (в городских районах с трехфазными сетями электроснабжения).
Если нагревательное оборудование, предназначенное для системы на 240 вольт, подключено к двум фазам источника питания на 208 вольт, оно будет производить только 75% своего номинального теплового эффекта. Однофазные двигатели могут иметь отводы, позволяющие использовать их от источника питания 208 или 240 вольт.
Однофазное питание может использоваться для электрических железных дорог ; крупнейший в мире однофазный генератор на атомной электростанции Неккарвестхайм поставлял железнодорожную систему в выделенную сеть тягового электроснабжения .
Заземление [ править ]
Обычно третий проводник, называемый заземлением (или «защитным заземлением») (США) или защитным заземлением (Великобритания, Европа, МЭК), используется в качестве защиты от поражения электрическим током и обычно пропускает значительный ток только при неисправности цепи. [2] Используется несколько различных систем заземления . В некоторых сельских районах используется однопроводное заземление .
См. Также [ править ]
- Однопроводной возврат на землю
- Двухфазная электроэнергия
- Трехфазная электрическая мощность
Ссылки [ править ]
- ^ "В чем разница между однофазными и трехфазными источниками питания переменного тока?" . Aegis Power Systems . Aegis Power Systems . Проверено 28 декабря 2015 года .
- ^ a b c Террелл Крофт и Уилфорд Саммерс (редактор), Справочник американских электриков, одиннадцатое издание , McGraw Hill, Нью-Йорк (1987) ISBN 0-07-013932-6 , глава 3, страницы 3-10, 3-14 по 3-22.
