NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně AUTOR: Ing. Oldřich Vavříček NÁZEV: Podpora výuky v technických oborech TEMA: Základy elektrotechniky ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/

Rozvod elektrické energie - základy Trojfázová soustava

Základní vztahy Pod pojmem trojfázová soustava rozumíme celý systém výroby a rozvodu elektrické energie. Trojfázová proudová soustava vznikne, jestliže v alternátoru, stroji, který přeměňuje mechanickou energii na energii elektrickou, jsou cívky statorového vinutí od sebe navzájem pootočeny o 120 stupňů. Rotor alternátoru tvoří vlastně silný elektromagnet, který napájen stejnosměrným proudem. Pro okamžité hodnoty napětí a efektivní hodnoty napětí v symbolickém vyjádření. V jednotlivých cívkách indukuje napětí, jehož okamžité, maximální i efektivní hodnoty jsou od sebe posunuty také o 120 stupňů. Jeden konec statorového vinutí je spojen do uzlu a spolu z druhými konci vyveden na svorkovnici. Je to nejrozšířenější zapojení trojfázové soustavy, kde vodiče L 1, L 2, L 3 jsou nazývány fázemi a N je střední vodič.

Takto zapojena soustava je spojena do hvězdy. Velkou výhodou toho zapojení je to, že získáme dvojí napětí. Mezi jednotlivými fázemi je napětí sdružené a mezi každou fází a středním vodičem je napětí fázové. V nejběžnější síti nízkého napětí to je 400/230 V. Jeho velikost je pro všechny fáze stejná. Fázové a sdružené napětí Pokud bychom provedli vektorový součet, zjistíme, že součet všech fázových napětí je roven nule a rozdíl dvou fázových napětí je napětí sdružené: U 1 + U 2 + U 3 = 0 U s = U 1 - U 2 U s = U 2 - U 3 U s = U 3 - U 1 Pokud platí stejný vztah pro proudy ve fázích, říkáme, že taková soustava je souměrně zatížená.

Příklady Jak velké je sdružené napětí, které napájí běžný zásuvkový obvod 230 V. Vyjádřete v symbolicko-komplexní formě napětí na jednotlivých fázích, jestliže je napětí první fáze dáno vztahem U 1 = j.100 V. Nakreslete pro tento případ fázorový diagram. Určete odpor vinutí jedné fáze trojfázového transformátoru, jestliže je jeho vinutí zapojeno do hvězdy, sdružené napětí je 400 V a proud je 23 A. Určete činný, jalový a zdánlivý výkon trojfázového alternátoru, jestliže jeho sdružené napětí je 400 V, proud je 100 A, účiník je 0,9. Proveďte geometricky i matematicky pomocí symbolicko-komplexního znázornění důkaz, že součet fázových napětí je roven nule a rozdíl kterýchkoliv fázových napětí je napětí sdružené. Vysvětlete, jaký má význam pro rozvod elektrické energie účiník a jeho kompenzace.

CITACE ANTONÍN BLAHOVEC. Elektrotechnika 2: Pro SOŠ a SOU Podnázev. Praha: Informatorium., ISBN ANOTACE Materiál lze použít jako základní seznámení žáků se problematikou výroby a rozvodu elektrické energie a významu trojfázové soustavy. V první části jsou základní vztahy a pojmy, které jsou nutné k pochopení účelu a významu rozvodu elektrické energie v trojfázové soustavě. Ve druhé části jsou jednoduché příklady výpočtu, které doplňují teoretický úvod. Žáci tuto část zpracují samostatně. Také zde samostatně vyhledávají odpovědi na otázky, které souvisí s použitím trojfázové soustavy. Předpokládaný čas 45 min.