Ava peamenüü

Kolmefaasiline süsteem

Faasipingete muutumine ajas
Tähtühenduses kolmefaasilise generaatori skeem. Pöörlev püsimagnet tekitab mähistes L1, L2 ja L3 vahelduva elektromotoorjõu

Kolmefaasiline süsteem on mitmefaasiliste elektriahelate süsteemi erijuhtum, milles on kolm võrdse sagedusega, üksteise suhtes kindla nurga võrra ajas nihutatud siinuselist (ühe allikaga loodud) elektromotoorjõudu. Need elektromotoorjõud (nagu ka vastavad elektrivoolud) on üksteise suhtes nihutatud 13 perioodi ehk 120° võrra.

AjaluguRedigeeri

Kolmefaasilise süsteemi ajalugu on seotud mitmete isikutega.

TerminikasutusestRedigeeri

20. sajandi alguse eestikeelses tehnikakirjanduses oli saksa keele eeskujul mitmefaasilise voolu kohta kasutusel sõna "keerdvool" (Drehstrom), kuna nendega kaasneb pöörlev magnetväli. Pöörleva pingesüsteemiga kaasnev magnetväli oli tööstuses elektrimootorite käimapanekul väga oluline. Seetõttu kasutatakse tavakeeles kolmefaasilise süsteemi kohta vahel eksitavat nime "tööstusvool" (промышленный ток).

Kolmefaasilise süsteemi eelisedRedigeeri

  • Väiksem juhtmematerjali kulu.
  • Võimalus tekitada pöörlevat magnetvälja, mis on vajalik elektrimootori ning paljude teiste elektriseadmete tööks. Kolmefaasilised elektrimootorid (asünkroonmootorid ja sünkroonmootorid) on ehituselt lihtsamad ja seega odavamad kui alalisvoolumootorid, ühe- või kahefaasilised elektrimootorid.
  • Võimalus saada kaks erinevat tööpinget ühes seadmes – faasipinge ja faasidevaheline pinge, ning kaks erinevat võimsustaset tähtühenduse või kolmenurkühenduse valikuga.
 
Tähtühenduses generaator ja elektritarviti

Kolmefaasilise süsteemi elektriahelate skeemidRedigeeri

TähtühendusRedigeeri

Tähtühendus on niisugune ühendus, kus elektrigeneraatori kõigi kolme mähiste ühed otsad on kokku ühendatud. Seda ühenduspunkti nimetatakse neutraalpunktiks (varem nullpunktiks). Samamoodi on ühendatud elektritarviti faaside otsad. Juhet, mis ühendab kahte neutraalpunkti omavahel nimetatakse neuraaljuhtmeks (neutraaljuhiks).

Kui elektritarviti näivtakistused Za, Zb ja Zc on omavahel võrdsed, siis sellist koormust saab nimetada sümmeetriliseks.

Seosed liini- ja faasiväärtuste vahelRedigeeri

Liinijuhtme ja neutraaljuhtme vahelist pinget nimetatakse faasipingeks. Kahe liinijuhtme vahelist pinget nimetatakse faasidevaheliseks pingeks ehk liinipingeks.

Liinipinge ja faasipinge vaheline seos tähtühenduse korral:

 

Liini- ja faasivoolud on tähtühenduse korral võrdsed:

 

Neutraaljuhtme katkemisest tingitud ohudRedigeeri

Kolmefaasilises süsteemides on sümmeetrilise koormuse erijuhul elektritarvititel ühesuurused faasipinged, isegi kui neutraaljuhe puudub. Kui tegemist on mittesümmeetrilise koormusega, siis neutraali katkemisel võib elektritarviti sattuda faasipingest kõrgema alla. See on sageli elektriseadmete riknemise põhjuseks. Ohu vähendamiseks ehitatakse tarbija lähedale (liitumispunkti juurde) kordusmaandus.

 
Kolmnurkühenduses generaator ja elektritarviti

KolmnurkühendusRedigeeri

Kolmnurkühendus on niisugune ühendus, kus ühefaasilised vooluahelad on ühendatud kolmnurka: esimese ühefaasilise ahela lõpp on ühendatud teise algusega, teise ühefaasilise ahela lõpp kolmanda alusega, ning kolmanda ühefaasilise ahela lõpp on ühendatud esimese algusega.

Maast isoleeritud kolmnurkühenduses juhistiku eeliseks on asjaolu, et isolatsioonirike ei põhjusta elektri väljalülitumist. Ühtlasi on see ka maast isoleeritud kolmnurkühenduse puuduseks hoone elektripaigaldistes, kus puuduvad sellele erisüsteemile sobilikud isolatsioonikontrolliseadised. Tavalised rikkevoolukaitselülitid ei pruugi rikke korral rakenduda.

Seosed liinivoolude ja faasivoolude ning pingete vahelRedigeeri

Mähiste kolmnurkühenduse korral on liini- ja faasipinged võrdsed:

 

Liini- ja faasivoolude vahel kehtib sümmeetrilise koormuse korral seos:

 

Eri maade pingesüsteemid madalpingepaigaldistesRedigeeri

Venemaa ja SRÜ Euroopa Liit USA
Pinge 220/380 V 230/400 V 127/220 V
Sagedus 50 Hz 50 Hz 60 Hz
 
Elektritarvitite neutraaljuhtmete kokkuühendamiseks tähtühenduse korral on kasutusel sinise markeeringuga ja kaitsemaandusjuhtmete jaotamiseks kollarohelise markeeringuga voolulatid või klemmid

Juhtmete isolatsiooni värvidRedigeeri

Selleks et juhtmeid saaks paigaldamise, hoolduse ja remondi korral hõlpsalt üksteisest eristada, kasutatakse eri maades mitmesuguses värvikombinatsioonis isolatsiooniga juhtmeid.

L1 (A) L2 (B) L3 (C) Neutraaljuht Kaitsejuht
USA (120/208V) Must Punane Helesinine Valge või hall Roheline
USA (277/480V) Oranž Pruun Kollane Valge või hall Roheline
Kanada Punane Must Helesinine Valge Roheline
Kanada eraldiseisvad kolmefaasilised seadmed Oranž Pruun Kollane Valge Roheline
Ühendkuningriik (aprill 2006) Punane (pruun) Kollane (must) Helesinine (hall) Must (helesinine) Roheline-kollane
Euroopa (aprill 2004) Pruun Must Hall Helesinine Roheline-kollane
Euroopa (kuni aprillini 2004, sõltuvalt riigist) Pruun või must Must või pruun Must või pruun Helesinine Roheline-kollane
Euroopa alajaamade isolaatoritel ja õhuliinidel Kollane Roheline Punane
Venemaa Kollane Roheline Punane Helesinine Roheline-kollane
Austraalia ja Uus-Meremaa Punane Kollane Helesinine Must Roheline-kollane
Lõuna-Aafrika Vabariik Punane Kollane Helesinine Must Roheline-kollane
Malaisia Punane Kollane Helesinine Must Roheline-kollane
India Punane Kollane Helesinine Must Roheline

Vaata kaRedigeeri

VälislingidRedigeeri