Když se elektřina vyrábí v elektrárně, musí obvykle dosáhnout značné vzdálenosti, než dosáhne svého cíle. Po cestě se jeho napětí značně zvyšuje, nebo „zesiluje“, jak se pohybuje po vedeních vysokého napětí zavěšených daleko nad zemí z bezpečnostních i technických důvodů.
Před dodáním elektřiny do domácností nebo jiných míst, kde se používá, musí být její napětí sníženo tak, aby vyhovovalo provozní úrovni domácích spotřebičů nebo průmyslových strojů. Kromě toho možná budete muset pracovat s určitými úrovněmi napětí, které jsou v domácnosti neobvyklé, ale u určitých druhů strojů časté.
Jedním z příkladů je potřeba přechodu z jednofázového 240 voltů (V) na 480 V třífázové uspořádání, když je k dispozici stroj dimenzovaný na 480 voltů. Zařízení, které se k tomu používá, se nazývá transformátor. Co jsou však „fáze“ v kontextu elektřiny a proč jsou přítomny v elektrických systémech?
Napětí, proud a elektrická energie
Elektrický proud je v zásadě tok pohybujících se nábojů v toku elektronů. Poplatky se pohybují pod vlivem elektrického pole. Stejně jako objekty s hmotou mají tendenci být urychlovány gravitačními poli, nabité částice mají tendenci být urychlovány elektrickými poli. Síla těchto polí se měří v napětí, což je slovo popisující rozdíl elektrického potenciálu. Tam, kde není síťové napětí, se náboje nepohybují.
Ve fyzice proudí proud Já (měřeno v ampérech, A) je potenciální rozdíl dělený odporem R (měřeno v ohmech, Ω) média, kterým proudí nabitý proud, obvykle vodivý vodič: I = V / R. Také elektrická energie P je součinem napětí a proudu (P = VI) a lze jej také vyjádřit pomocí odporu (P = I2R).
Typické napětí vstupující do domu ve Spojených státech je 120 V. Pokud se podíváte na označení většiny věcí, které mají být zapojeny do zásuvky, toto číslo pravděpodobně uvidíte.
Co jsou napěťové fáze?
Když mají střídavé proudy (AC) stejnou frekvenci, ale jejich počáteční body jsou kompenzovány a specifický zlomek této frekvence, například 120 stupňů, je možné je v energetických systémech sčítat vytvořit třífázový výkon, což je výhodné z několika důvodů oproti jednofázové napájení to by vyústilo, kdyby byla použita pouze jedna vlna.
Co je to transformátor?
Transformátor je zařízení, které mění napětí v obvodu. Transformátory jsou umístěny v elektrických rozvodných sítích v klíčových bodech a izolovány od vnějšího prostředí. Skládají se z vyhloubeného magnetického železného jádra, kolem kterého je na každé straně omotán drát. Strana, na kterou proud vstupuje, je primární (P) strana nebo cívka a výstupní strana je sekundární (S) strana nebo cívka.
Nechat N stejný počet otáček kolem transformátoru každého drátu. Vztah mezi napětím a počtem závitů na každé straně je popsán rovnicí:
V_ {S} / V_ {P} = N_ {S} / N_ {P}
To znamená, že zvýšení „odchozího“ napětí je dosaženo zvýšením počtu závitů, což má za následek zesilovací transformátor. Podobně je sestupný transformátor sestaven s menším počtem závitů na sekundární straně než na primární straně.
- Všimněte si, že protože v transformátoru není přidán žádný výkon a P = VI, zvýšení napětí vyžaduje pokles proudu a naopak.
240 až 480 krokový transformátor
Chcete-li získat z jednofázového napájení 240 voltů na třífázové napájení 480 voltů, potřebujete pro tento úkol krokový transformátor, který je vyroben podle příslušných specifikací. Jsou k dispozici online nebo v obchodech s elektrickým napájením. Pokud nejste obeznámeni s provozem takového zařízení, ujistěte se, že máte kvalifikovaného odborníka, který vám s instalací pomůže.