Keď sa elektrina vyrába v elektrárni, musí zvyčajne prekonať značné vzdialenosti, kým sa dostane do cieľa. Počas toho sa jeho napätie výrazne zvyšuje alebo „stupňuje“, keď sa z bezpečnostných a technických dôvodov pohybuje pozdĺž vedení vysokého napätia zavesených ďaleko nad zemou.
Predtým, ako sa elektrina môže dodať do domácností alebo na iné miesta, kde sa používa, musí sa jej napätie znížiť, aby vyhovovalo prevádzkovým úrovniam domácich spotrebičov alebo priemyselných strojov. Okrem toho možno budete musieť pracovať s konkrétnymi úrovňami napätia, ktoré sú v domácnosti neobvyklé, ale časté v určitých druhoch strojov.
Jedným príkladom je potreba prechodu z jednofázového 240 V (V) na 480 V trojfázové usporiadanie, keď je k dispozícii stroj dimenzovaný na 480 V. Zariadenie, ktoré sa na to používa, sa nazýva transformátor. Čo sú to však „fázy“ v súvislosti s elektrinou a prečo sú prítomné v elektrických systémoch?
Napätie, prúd a elektrická energia
Elektrický prúd je v zásade tok pohybujúcich sa nábojov v toku elektrónov. Poplatky sa pohybujú pod vplyvom elektrického poľa. Rovnako ako objekty s hmotou majú tendenciu byť urýchľované gravitačnými poľami, nabité častice majú tendenciu byť urýchľované elektrickými poľami. Sila týchto polí sa meria v napätí, čo je slovo popisujúce rozdiel elektrického potenciálu. Ak nie je sieťové napätie, náboje sa nebudú pohybovať.
Vo fyzike prúdenie prúdi Ja (merané v ampéroch, A) je potenciálny rozdiel vydelený odporom R (merané v ohmoch, Ω) média, ktorým preteká nabitý prúd, zvyčajne vodivý vodič: I = V / R. Tiež elektrická energia P je produktom napätia a prúdu (P = VI) a možno ho tiež vyjadriť ako odpor (P = I2R).
Typické napätie vstupujúce do domu v USA je 120 V. Ak sa pozriete na označenie väčšiny vecí, ktoré sú určené na zapojenie do zásuvky, toto číslo pravdepodobne uvidíte.
Čo sú fázy napätia?
Keď majú striedavé prúdy (AC) rovnakú frekvenciu, ale ich počiatočné body sú posunuté o a špecifický zlomok tejto frekvencie, napríklad 120 stupňov, sa môžu v energetických systémoch pridať k vytvoriť trojfázový výkon, čo je výhodné z viacerých dôvodov oproti jednofázový výkon výsledkom by bolo, keby sa použila iba jedna vlna.
Čo je to transformátor?
Transformátor je zariadenie, ktoré mení napätie v obvode. Transformátory sú umiestnené v elektrických rozvodných sieťach v kľúčových bodoch a izolované od vonkajšieho prostredia. Skladajú sa z vydlabaného magnetického železného jadra, okolo ktorého je na každej strane obalený drôt. Strana, do ktorej prúd vstupuje, je primárna (P) strana alebo cievka a výstupná strana je sekundárna (S) strana alebo cievka.
Poďme N rovnaký počet závitov okolo transformátora každého drôtu. Vzťah medzi napätím a počtom závitov na každej strane je opísaný rovnicou:
V_ {S} / V_ {P} = N_ {S} / N_ {P}
To znamená, že zvýšenie „odchádzajúceho“ napätia sa dosiahne zvýšením počtu závitov, výsledkom čoho je zosilňovací transformátor. Podobne je zostupný transformátor skonštruovaný s menším počtom závitov na sekundárnej strane ako na primárnej strane.
- Všimnite si, že pretože do transformátora nie je pridaný žiadny výkon a P = VI, zvýšenie napätia si vyžaduje pokles prúdu a naopak.
240 až 480 stupňovitý transformátor
Ak sa chcete dostať z jednofázového napájania 240 voltov na trojfázové napájanie 480 voltov, na splnenie tejto úlohy potrebujete zosilňovací transformátor vyrobený podľa správnych špecifikácií. Sú k dispozícii online alebo v obchodoch s elektrickými potrebami. Ak nie ste oboznámení s používaním tohto zariadenia, nezabudnite na pomoc kvalifikovaného odborníka.