Էլեկտրամատակարարման եռաֆազ համակարգ

Էլեկտրամատակարարման եռաֆազ համակարգ ՝ փոփոխական հոսանքով էլեկտրական շղթայի բազմաֆազ հոսանքի մասնավոր դեպք, որտեղ գործում են նույն աղբյուրից սնուցվող միևնույն հաճախականության սինուսոիդալ էլեկտրաշարժ ուժեր, մեկը մյուսի նկատմամբ տեղակայված են որոշակի ֆազային անկյան տակ։ Եռաֆազ համակարգում այդ անկյունը 2π/3 (120°) ռադիան է։ Եռաֆազ հոսանքի համակարգը մշակել է Միխայիլ Դոլիվո-Դոբրովոլսկին (1888)։ Այդ համակարգի առավելություններն են՝ պտտվող մագնիսական դաշտի ստացման պարզությունը և հաղորդալարերի հատվածքի տնտեսումը՝ էներգիայի հաղորդման ժամանակ (միաֆազ փոփոխական հոսանքի համեմատ)։ էներգիան հաղորդվում է 3, սակավ՝ 4 հաղորդալարով։
Եռաֆազ հոսանքի ընդունիչների և գեներատորների համար կիրառվում է ֆազերի միացման 2 եղանակ՝ աստղաձև և եռանկյունաձև։ Աստղաձև միացման դեպքում ֆազային լարումները գծայինից փոքր են √3 անգամ։ Եռանկյունաձևի դեպքում գծային և ֆազային լարումները հավասար են՝ Սֆ=Սգ, բայց գծային հոսանքները (I*) մեծ են ֆազայիններից (Iֆ) համաչափ բեռնվածքի դեպքում, անկախ միացման եղանակից, այդ հզորությունը՝ Iգ = √3IֆՍգcosφ է, որտեղ ф-ն ֆազերի շեղման անկյունն է ֆազային լարումների և հոսանքների միջև։


== Նկարագրություն ==
Գործող Էլեկտրաշարժ ուժերից (ԷԼՇՈՒ) յուրաքանչյուրը գտնվում է պարբերական գործընթացի սեփական ֆազում, այդ իսկ պատճառով այն հաճախ անվանում են «ֆազ»։ Բացի դա, ֆազ են կոչվում նաև հաղորդալարերը՝ ԷԼՇՈՒ-ների կրողները։ Եռաֆազ համակարգում տեղաշարժի անկյունը 120° աստիճան է։ Սովորաբար ֆազային հաղորդալարերը  նշանակում են լատինական L տառով և արաբական թվանշանո՝ 1…3, կամ  A, B և  C.

Ֆազային հաղորդալարերի տարածված նշանակումները․

Բացի ֆազային հաղորդալարերից, մինչև 1000Վ, կիրառվում է նաև չեզոք հաղորդալար(N - "չեզոք" կամ "զրո")։ Այն թույլ է տալիս եռաֆազ գիծը օգտագործել միաֆազ բեռնվածությունը ֆազային լարմամբ սնուցելու համար։


== Առավելություններ ==

Շահութավետություն
մեծ տարածությունների վրա էլեկտրաէներգիայի փոխանցման տնտեսապես շահութավետություն
եռաֆազ տրանսֆորմատորների նվազ նյութատարություն
ուժային հաղորդալարերի նվազ նյութատարություն, քանի որ պահանջվող  միևնույն հզորության դեպքում ֆազում հոսանքը իջնում է (ի համեմատություն միաֆազ շղթայի)
Համակարգի հավասարակշռությունը։ Այս հատկությունը հանդիսանում է կարևորագույններից  մեկը, քանի որ անհավասարակշիռ համակարգում էլեկտրական գեներատորներում առաջանում է անհավասար մեխանիկական բեռնվածություն, ինչն էլ զգալիորեն նվազեցնում  է  դրա գործածության ժամկետը։
էլեկտրական շարժիչի աշխատանքի համար անհրաժեշտ շրջանաձև պտտվող մագնիսական դաշտի պարզ ստացման հնարավորություն։ Եռաֆազ հոսանքով աշխատող շարժիչները (ասինխրոն և սինխրոն) ավելի պարզ են, քան մշտական հոսանքով աշխատող շարժիչները՝ միաֆազ կամ երկֆազ,և ունեն արդյունավետության բարձր ցուցանիշներ
մեկ տեղակայման արդյունքում երկու աշխատանքային լարումների՝ գծային և եռաֆազ, ստացման հնարավորություն, և երկմակարդակ հզորության ստացման հնարավորություն՝ կայելով միացումը «աստղի» կամ «եռանկյան» վրա
Առկայծման  կտրուկ նվազման հնարավորությունԻ շնորհիվ վերը նշված առավելությունների, ժամանակակից էլեկտրաէներգետիկայում ավելի շատ տարածված են եռաֆազ համակրգերը։


== Եռաֆազ շղթաների միացման գծագրեր ==


=== Աստղ ===

«Աստղ» է կոչվում այնպիսի միացումը, որի դեպքում գեներատորի փաթույթների (G)ֆազերի ծայրերը (M) միավորվում են մեկ ընդհանուր կետում, որը կոչվում է «չեզոք»։
Հաղորդալարեր, որնք միացնում են գեներատորի ֆազը սպառողին, կոչվում են «գծային»։ Հաղորդալար, որոնք միավորում են երկու չեզոքներ, կոչվում են չեզոք հաղորդալար։
Եռաֆազ շղթան, որը ունի չեզոք հաղորդալար, կոչվում է քառահաղորդալար։ Եթե չեզոք հաղորդալարը բացակայում է՝ եռահաղորդալար։
Եթե սպառողի դիմադրությունները  Za, Zb, Zc միմյանց հավասար են, ապա այդպիսի բեռնվածությունը կոչվում է «համաչափ»։


==== Գծային և եռաֆազ մեծությունները ====
Ֆազային և չեզոք հաղորդալարերի լարումը (Ua, Ub, Uc)կոչվում է ֆազային։ Երկու ֆազային հաղորդալարերի լարումը(UAB, UBC, UCA)կոչվում է գծային։ Փաթույթը աստղաձև միացնելու համար, համաչափ բեռնվածության դեպքում, գծային և եռաֆազ հոսանքի և լարման հարաբերակցություն է։

  
    
      
        
          I
          
            L
          
        
        =
        
          I
          
            F
          
        
        ;
        
        
          U
          
            L
          
        
        =
        
          
            3
          
        
        ×
        
          
            U
            
              F
            
          
        
      
    
    {\displaystyle I_{L}=I_{F};\qquad U_{L}={\sqrt {3}}\times {U_{F}}}
  
Հեշտ է ցույց տալ, գծային լարումը ֆազում տեղաշարժվում է 
  
    
      
        π
        
          /
        
        6
      
    
    {\displaystyle \pi /6}
   ֆազերի նկատմամբ՝

  
    
      
        
          u
          
            L
          
          
            a
            b
          
        
        =
        
          u
          
            F
          
          
            a
          
        
        −
        
          u
          
            F
          
          
            b
          
        
        =
        
          U
          
            F
          
        
        [
        cos
        ⁡
        (
        ω
        t
        )
        −
        cos
        ⁡
        (
        ω
        t
        −
        2
        π
        
          /
        
        3
        )
        ]
        =
        2
        
          U
          
            F
          
        
        sin
        ⁡
        (
        −
        π
        
          /
        
        3
        )
        sin
        ⁡
        (
        ω
        t
        −
        π
        
          /
        
        3
        )
        =
        
          
            3
          
        
        
          U
          
            F
          
        
        cos
        ⁡
        (
        ω
        t
        +
        π
        −
        π
        
          /
        
        3
        −
        π
        
          /
        
        2
        )
      
    
    {\displaystyle u_{L}^{ab}=u_{F}^{a}-u_{F}^{b}=U_{F}[\cos(\omega t)-\cos(\omega t-2\pi /3)]=2U_{F}\sin(-\pi /3)\sin(\omega t-\pi /3)={\sqrt {3}}U_{F}\cos(\omega t+\pi -\pi /3-\pi /2)}
  

  
    
      
        
          u
          
            L
          
        
        =
        
          
            3
          
        
        
          U
          
            F
          
        
        cos
        ⁡
        (
        ω
        t
        +
        π
        
          /
        
        6
        )
      
    
    {\displaystyle u_{L}={\sqrt {3}}U_{F}\cos(\omega t+\pi /6)}
  


==== Եռաֆազ հոսանքի հզորություն ====
Փաթույթը աստղաձևը միացնելու համար, համաչափ լարման պարագայում, եռաֆազ հոսանքի հզորությունը հավասար կլինի 
  
    
      
        P
        =
        3
        
          U
          
            F
          
        
        
          I
          
            F
          
        
        c
        o
        s
        φ
        =
        3
        
          
            
              U
              
                L
              
            
            
              3
            
          
        
        
          I
          
            L
          
        
        c
        o
        s
        φ
        =
        
          
            3
          
        
        
          U
          
            L
          
        
        
          I
          
            L
          
        
        c
        o
        s
        φ
      
    
    {\displaystyle P=3U_{F}I_{F}cos\varphi =3{\frac {U_{L}}{\sqrt {3}}}I_{L}cos\varphi ={\sqrt {3}}U_{L}I_{L}cos\varphi }
  


==== Եռաֆազ ցանցում զրոյական հաղորդալարի այրման հետևանքները ====

Համաչափ բեռնման պարագայում եռաֆազ համակարգում սպառողի սնուցումը գծային լարմամբ, որը հնարավոր է նաև չեզոք հաղորդալարի բացակայության պարագայում։ Չնայած դրան, ֆազային լարմամբ սնուցման ժամանակ, երբ ֆազի բեռնումը խիստ համաչափ չի, այդ դեպքում չեզոք հաղորդալարի առկայությունը պարտադիր է։  Դրա կտրման կամ դիմադրության էական մեծացման դեպքում տեղի է ունենում, այսպես կոչված, ֆազի շեղում, որի արդյունքում միացված բեռնվածությունը, հաշվարկված ֆազային լարմամբ, կարող է լինել կամայական լարման տակ հետևյալ դիապազոնում՝ 0-ից մինչև գծային (կոնկրետ արժեքը կախված է ֆազում եղած բեռնվածությամբ, որը եղել է զրոյական հաղորդալարի կտրման ժամանակ)։  Հաճախ հենց սա է պատճառ դառնում, որ բնակելի շենքերում սպառվող էլեկտրաէներգիան խափանվում է, որը կարող է հրդեհի հանգեցնել։ Լարման նվազում կարող է էլեկտրատեխնիկայի շարքից դուրս գալու պատճառ դառնա։


=== Եռանկյուն ===

«Եռանկյուն» միացման պարագայում առաջին ֆազի ծայրը միացվում է երկրորդ ֆազի սկզբին, իսկ երկրորդ ֆազի վերջը՝ երրորդ ֆազի սկզբին և երրորդ ֆազի վերջը առաջին ֆազի սկզբին։


==== Գծային և ֆազային հոսանքների և լարումների հարաբերակցությունը ====
Փաթույթը «եռանկյուն» միացնելու համար, համաչափ բեռնվածության դեպքում, արդարացված են գծային և ֆազային հոսանքների և լարումների հարաբերակցությունը․

  
    
      
        
          I
          
            L
          
        
        =
        
          
            3
          
        
        ×
        
          
            I
            
              F
            
          
        
        ;
        
        
          U
          
            L
          
        
        =
        
          U
          
            F
          
        
      
    
    {\displaystyle I_{L}={\sqrt {3}}\times {I_{F}};\qquad U_{L}=U_{F}}
  


==== Եռաֆազ հոսանքի հզորությունը «եռանկյուն» միացման դեպքում ====
Համաչափ բեռնվածության պարագայում «եռանկյուն» միացնելու ժամանակ եռաֆազ հոսանքի հզորությունը հավասար է․

  
    
      
        P
        =
        3
        
          U
          
            F
          
        
        
          I
          
            F
          
        
        c
        o
        s
        φ
        =
        3
        
          U
          
            L
          
        
        
          
            
              I
              
                L
              
            
            
              3
            
          
        
        c
        o
        s
        φ
        =
        
          
            3
          
        
        
          U
          
            L
          
        
        
          I
          
            L
          
        
        c
        o
        s
        φ
      
    
    {\displaystyle P=3U_{F}I_{F}cos\varphi =3U_{L}{\frac {I_{L}}{\sqrt {3}}}cos\varphi ={\sqrt {3}}U_{L}I_{L}cos\varphi }
  


=== Լարումների տարածված չափանիշներ ===


== Նշագրում ==

Տարբեր ֆազերին պատկանող հաղորդալարերը գունավորում են տարբեր գույներով։ Չեզոք և պաշտպանիչ հաղորդալարերը ևս տարբեր գույներով են նշագրում։ Դա կատարվում է էլեկտրահարումից պաշտպանելու  համար, ինչպես նաև էլեկտրատեղակայանքների եւ էլեկտրասարքավորումների սպասարկման, տեղադրման եւ վերանորոգման հարմարության համար։ Դասակարգումը (ֆազերի հաջորդականություն, այսինքն ֆազերով հոսանքի հոսքի հաջորդականություն) անհրաժեշտ է, քանի որ դրանից է կախված եռաֆազ շարժիչների պտտման ուղղությունը, եռաֆազ ուղղիչի աշխատանքը ճիշտ կառավարելու համար։ Տարբեր երկրներում հաղորդալարերի նշագրումը իրենց տարբերությունը ունեն, սակայն շատ երկրներ հետևում են հաղորդալարերի նշագրման հիմնական սկզբունքներին, որոնք սահմանված են  Միջազգային էլեկտրատեխնիկական հանձնաժողովի IEC 60445:2010 ստանդարտում։


=== Ֆազի գույներ ===
Եռաֆազ հոսանքի յուրաքանչյուր ֆազի համար նախատեսված հաղորդալարն իր ուրույն գույնն ունի, որը պայմանավորված է տվյալ երկրում գործող չափանիշներով։ Գործում է միջազգային  (IEC 60445) չափանիշի գույները․


==== Մոդելիզմում ====
Ցածր լարմամբ բարձր հաճախականությամբ էլեկտրոնային մուտքի վերահսկիչներում, որոնք օգտագործվում են տրանսպորտային մոդելավորման մեջ, կիրառվում է պիտակավորման այլ համակարգ։

Զրոյական և հողանցման հաղորդալարերը, որպես կանոն, բացակայում են՝ համաչափ բեռնման և անվտանգ լարման համար։


== Ծանոթագրություններ ==


== Արտաքին հղումներ ==
Школа для электрика. Трёхфазный переменный ток
Трёхфазные электрические цепи
Трёхфазная система, асинхронный двигатель и великий русский электротехник-изобретатель
Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания