Դիտել Էլեկտրամատակարարման եռաֆազ համակարգ էջի վիքիկոդը

[[Պատկեր:Threephasepolemountclose.jpg|մինի|Եռաֆազ տրանսֆորմատոր]]
'''Էլեկտրամատակարարման եռաֆազ համակարգ'''&nbsp;՝ [[փոփոխական հոսանք]]ով էլեկտրական շղթայի բազմաֆազ հոսանքի մասնավոր դեպք, որտեղ գործում են նույն աղբյուրից սնուցվող միևնույն հաճախականության սինուսոիդալ [[էլեկտրաշարժ ուժ]]եր, 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-Դոբրովոլսկի]]ն ([[1888]])։ Այդ համակարգի առավելություններն են՝ պտտվող մագնիսական դաշտի ստացման պարզությունը և հաղորդալարերի հատվածքի տնտեսումը՝ էներգիայի հաղորդման ժամանակ ([[Միաֆազ հոսանք|միաֆազ փոփոխական հոսանք]]ի 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՝ Ս<sub>ֆ</sub>=Ս<sub>գ</sub>, բայց գծային հոսանքները (I*) մեծ են ֆազայիններից (I<sub>ֆ</sub>) համաչափ բեռնվածքի դեպքում, անկախ միացման եղանակից, այդ հզորությունը՝ I<sub>գ</sub> = √3I<sub>ֆ</sub>Ս<sub>գ</sub>cosφ է, որտեղ ф-ն ֆազերի շեղման անկյունն է ֆազային լարումների և հոսանքների միջև։

== Նկարագրություն ==
Գործող Էլեկտրաշարժ ուժերից (ԷԼՇՈՒ) յուրաքանչյուրը գտնվում է պարբերական գործընթացի սեփական [[Տատանումների փուլ|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<ref>Действующий в РФ ГОСТ 2.709-89 ''предписывает'' обозначение цепей фазных проводников трёхфазного переменного тока: L1, L2, L3, и при этом ''допускает'' обозначения A, B, C.</ref>.
[[Պատկեր:Three Phase Transformer 001.jpg|thumb|Եռաֆազ տրանսֆորմատոր]]
Ֆազային հաղորդալարերի տարածված նշանակումները․
{| class="wikitable"
|-
! Ռուսաստան (1000 Վոլտից բարձր)
! Ռուսաստան (1000 Վոլտից ցածր)
! Գերմանիա
! Դանիա
|-
| А
| L1
| L1
| R
|-
| B
| L2
| L2
| S
|-
| C
| L3
| L3
| T
|}

<div class="tleft" style="clear:none">[[Պատկեր:3-phase flow.gif|thumb|412px|Հոսանքի հոսքը սիմետրիկ եռաֆազ շղթայում՝ «աստղ» միացման ձևով]]</div>

<div class="tleft" style="clear:none">[[Պատկեր:Spannungsverlauf Dreiphasen-Wechselstrom.gif|thumb|200px|Ֆազային հոսանքների գրաֆիկական ներկայացում ժամանակի համեմատ]]</div>

{{-}}
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 ==
[[Պատկեր:3phase.jpg|200px|thumb|Բազմաբնակարան բնակելի շենքերում եռաֆազ ցանցի հնարավոր միացման դիագրամ]]
* 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 գեներատոր]]ներում 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 հնարավորություն

Ի շնորհիվ վերը նշված առավելությունների, ժամանակակից էլեկտրաէներգետիկայում ավելի շատ տարածված են եռաֆազ համակրգերը։

== Եռաֆազ շղթաների միացման գծագրեր ==
{{see also|Տրանսֆորմատոր}}

=== Աստղ ===
[[Պատկեր:Соединение обмоток звезда-звезда.svg|800px]]

«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  Z<small>a</small>, Z<small>b</small>, Z<small>c</small> միմյանց հավասար են, ապա այդպիսի բեռնվածությունը կոչվում է «համաչափ»։

==== Գծային և եռաֆազ մեծությունները ====
Ֆազային և չեզոք հաղորդալարերի լարումը (U<small>a</small>, U<small>b</small>, U<small>c</small>)կոչվում է ֆազային։ Երկու ֆազային հաղորդալարերի լարումը(U<small>AB</small>, U<small>BC</small>, U<small>CA</small>)կոչվում է գծային։ Փաթույթը աստղաձև միացնելու համար, համաչափ բեռնվածության դեպքում, գծային և եռաֆազ հոսանքի և լարման հարաբերակցություն է։

<math>I_L=I_F; \qquad U_L=\sqrt{3}\times{U_F}</math>
Հեշտ է ցույց տալ, գծային լարումը ֆազում տեղաշարժվում է <math>\pi/6</math> ֆազերի նկատմամբ՝

<math>u^{ab}_L=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)</math>

<math>u_L=\sqrt{3}U_F\cos(\omega t+\pi/6)</math>

==== Եռաֆազ հոսանքի հզորություն ====
Փաթույթը աստղաձևը միացնելու համար, համաչափ լարման պարագայում, եռաֆազ հոսանքի հզորությունը հավասար կլինի <math>P=3 U_F I_F cos \varphi=3 \frac{U_L}{\sqrt{3}} I_L cos \varphi=\sqrt{3} U_L I_L cos \varphi</math>

==== Եռաֆազ ցանցում զրոյական հաղորդալարի այրման հետևանքները ====
[[Պատկեր:Additional busbars.JPG|200px|thumb]]
Համաչափ բեռնման պարագայում եռաֆազ համակարգում սպառողի սնուցումը գծային [[Էլեկտրական լարում|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 [[Բնակարան|բնակելի շենքերում]] սպառվող էլեկտրաէներգիան խափանվում է, որը կարող է հրդեհի հանգեցնել։ Լարման նվազում կարող է էլեկտրատեխնիկայի շարքից դուրս գալու պատճառ դառնա։

----
{{-}}

=== Եռանկյուն ===
[[Պատկեր:Соединение обмоток треугольник-треугольник.svg|800px]]<br>
«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․

<math>I_L=\sqrt{3}\times{I_F}; \qquad U_L=U_F</math>

==== Եռաֆազ հոսանքի հզորությունը «եռանկյուն» միացման դեպքում ====
Համաչափ բեռնվածության պարագայում «եռանկյուն» միացնելու ժամանակ եռաֆազ հոսանքի հզորությունը հավասար է․
<math>P=3 U_F I_F cos \varphi=3 U_L \frac{I_L}{\sqrt{3}} cos \varphi=\sqrt{3} U_L I_L cos \varphi</math>

=== Լարումների տարածված չափանիշներ ===
{| class="wikitable"
|-
! Երկիր !! Հաճախականություն, Հերց, Гц !! Լարում (ֆազային/գծային), Վոլտ
|-
| Ռուսաստան<ref name="автоссылка1">Согласно ГОСТ 29322-2014</ref> || 50 ||230/400<ref name="автоссылка1" /> <br>230/400, 380/660, 400/690, 3000, 6000, 10000
|-
| ԵՄ երկրներ  || 50 || 230/400,  <br> 400/690 (արդյունաբերական ցանցեր)
660

450
|-
| Ճապոնիա || 50 (60) || 100/208
|-
| ԱՄՆ|| 60 || 120/208, <br>277/480  <br> 240 (միայն եռանկյուն)
|-
|}

== Նշագրում ==
{{Main|Էլեկտրական հաղորդալարեր}}
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։
[[Պատկեր:Electric power transmission.jpg|thumb|Եռաֆազ երկշղթա փոխանցման գիծ]]

=== 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․
{| class="wikitable"
|-
! Երկիկր
! L1
! L2
! L3
! Չեզոք / զրո
! Հող
/ պաշտպանիչ հողանցում
|-
| Ռուսաստան,Բելոռուսիա, Ուկրաինա, Չինաստան
| style="background:white"|Սպիտակ
| style="background:black; color:white"|Սև
| style="background:red"|Կարմիր
| style="background:#09f; color:white"|Կապույտ
| style="background:green; color:yellow"|Դեղին/կանաչ (գծավոր)
|-
| [[Եվրոպական միություն|ԵՄ]] և այն երկրները, որոնք օգտագործում են եվրոպական  [[CENELEC]] չափանիշներ՝ ([[IEC 60446]]), 2004թվականի ապրիլից, Հոնկոնգը՝ 2007թվականի հուլիսից, Սինգապուր՝ 2009թվականի մարտից, Ուկրաինա, Ղազախստան՝ 2009 թվականից, Արգենտինա,  Ռուսաստան  2009 թվականից
| style="background:#7f462c; color:white"|Շագանակագույն
| style="background:black; color:white;"|Սև
| style="background:gray; color:white"|Մոխրագույն 
| style="background:blue; color:white"|Կապույտ
| style="background:green; color:yellow"|Դեղին/կանաչ(գծերով)<ref>Жёлто-зелёная маркировка была принята как международный стандарт для защиты от поражения эл.током [[дальтоник]]ов. От 7 % до 10 % людей не могут точно распознать красный и зелёные цвета.</ref>
|-
|  [[Եվրոպական միություն]]-ը՝ մինչև 2004թվականի մարտը<ref>В Европе ещё осталось много установок со старой цветовой схемой начала 1970-х. В новых установках используются жёлто/зелёные шины заземления в соответствии с [[IEC 60446]]. (Фаза/ноль+земля; Германия: чёрный/серый + красный; Франция зелёный/красный + белый; Россия: красный/серый + чёрный; Швейцария: красныйd/серый + жёлтый или жёлтый и красный; Дания: белый/чёрный + красный</ref>
| style="background:red"|Կարմիր
| style="background:yellow"|Դեղին
| style="background:blue; color:white"|Կապույտ
| style="background:black; color:white"|Սև
| style="background:green; color:yellow"|Դեղին/կանաչ(գծավոր)
(մինչև 1970թ․ կանաչ)
|-
|Հնդկաստան, Պակիստան, Մեծ Բրիտանիա՝ մինչև 2006 թվականի ապրիլ, Հոնկոնգ՝ մինչև 2009թվականի ապրիլ, ՀԱՀ,Մալազիա, Սինգապուր՝ մինչև 2011թվականի փետրվար
| style="background:red"|Կարմիր
| style="background:yellow"|Դեղին
| style="background:blue; color:white"|Կապույտ
| style="background:black; color:white"|Սև
| style="background:green; color:yellow"|Դեղին/կանաչ (գծով)
(մինչև 1970թ․ կանաչ)
|-
| Ավստրալիա և  Նոր Զելանդիա
| style="background:red" |Կարմիր (կամ շագանակագույն)<ref>В Австралии и Новой Зеландии фазы могут быть люього цвета, но только не жёлто-зелёного, зелёного, жёлтого, чёрного или голубого цвета.</ref>
| style="background:white" |Սպիտակ (կամ սև)
(ավելի վաղ՝ դեղին)
| style="background:darkblue; color:white" |Մուգ կապույտ (կամ մոխրագույն)
| style="background:black; color:white" |Սև (կամ կապույտ)
| style="background:green; color:yellow" |Դեղին/կանաչ (գծով)
(հին մոդելներում կանաչ)
|-
| Կանադա(պարտադիր)<ref>Canadian Electrical Code Part I, 23rd Edition, (2002) ISBN 1-55324-690-X, rule 4-036 (3)</ref>
| style="background:red" |Կարմիր
| style="background:black; color:white" |Սև
| style="background:blue; color:white" |Կապույտ
| style="background:white" |Սպիտակ կամ մոխրագույն
| style="background:green; color:white" |Կանաչ կամ պղնձագույն
|-
| Կանադա(մեկուսացված եռաֆազ տեղակայումներում)<ref>''{{не переведено 3|Canadian Electrical Code||en|Canadian Electrical Code}}'' 23-е издание 2002 года, правила 24-208(c)</ref>
| style="background:orange" |Նարնջագույն
| style="background:#7f462c; color:white" |Շագանակագույն
| style="background:yellow" |Դեղին
| style="background:white" |Սպիտակ
| style="background:green; color:white" |Կանաչ
|-
| ԱՄՆ (այլընտրանքային գործընթաց)<ref>Начиная с 1975 в США {{не переведено 3|National Electric Code||en|National Electric Code}} не имел специальных обозначений фаз. По сложившейся практике для соединения ''звезда'' 120/208 фазы маркировались чёрным, красным и голубым цветом, а при соединении ''звезда'' или ''треугольник'' 277/480 фазы обозначались коричневым, оранжевым и жёлтым. В системе 120/240 ''треугольник'' с наибольшим напряжением 208 вольт (обычно фаза B) всегда обозначалась оранжевым, общая фаза A была чёрного цвета, а фаза C — красной или голубой.</ref>
| style="background:#7f462c; color:white" |Շագանակագույն
| style="background:orange; color:white" |Նարնջագույն (''եռանկյուն'' համակարգում), կամ
մանուշակագույն(''աստղ'' համակարգում)
| style="background:yellow" |Դեղին
| style="background:gray; color:white" |Մոխրագույն կամ սպիտակ
| style="background:green; color:white" |Կանաչ
|-
| ԱՄՆ (տարածված գործընթաց)<ref>See Paul Cook: [http://electrical.theiet.org/wiring-regulations/cable-colours/harmonised.cfm?type=pdf Harmonised colours and alphanumeric marking] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160304031328/http://electrical.theiet.org/wiring-regulations/cable-colours/harmonised.cfm?type=pdf |date=2016-03-04 }}. IEE Wiring Matters, Spring 2006.</ref>
| style="background:black; color:white" |Սև
| style="background:red" |Կարմիր
| style="background:blue; color:white" |Կապույտ
| style="background:white; color:gray" |Սպիտակ կամ մոխրագույն
| style="background:green; color:yellow" |Կանաչ, դեղին/կանաչ (գծերով)<ref>В США провод жёлто-зелёного цвета (в полоску) может обозначать {{неизвестный термин|изолированную ''землю''}}. Сегодня в большинстве стран, жёлто-зелёные (в полоску) провода используются для защитного заземления и не могут быть отсоеденины и использованы для других целей.</ref>, կամ պղնձագույն հաղորդալար
|-
| Նորվեգիա
| style="background:black; color:white"|Սև
| style="background:white; color:gray"|Սպիտակ/մոխրագույն
| style="background:#7f462c; color:white"|Շագանակագույն
| style="background:blue; color:white"|Կապույտ
| style="background:yellow; color:green"|Դեղին/կանաչ (գծերով),ավելի հին մոդելներում հնարավոր է հանդիպել միայն դեղին գույնով կամ պղնձագույն
|}

==== Մոդելիզմում ====
Ցածր լարմամբ բարձր հաճախականությամբ էլեկտրոնային մուտքի վերահսկիչներում, որոնք օգտագործվում են տրանսպորտային մոդելավորման մեջ, կիրառվում է պիտակավորման այլ համակարգ։
{| class="wikitable"
|-
!U
!V
!W
|-
! style="background:red; color:white"|Կարմիր
! style="background:yellow; color:black"|դեղին
! style="background:black; color:white"|սև
|-
! style="background:orange; color:black"|Նարնջագույն
! style="background:yellow; color:black"|դեղին
! style="background:blue; color:white"|կապույտ
|}
Զրոյական և հողանցման հաղորդալարերը, որպես կանոն, բացակայում են՝ համաչափ բեռնման և անվտանգ լարման համար։

== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}

== Արտաքին հղումներ ==
* [http://electricalschool.info/main/osnovy/583-trekhfaznyjj-peremennyjj-tok.html Школа для электрика. Трёхфазный переменный ток]
* [http://toehelp.ru/theory/toe/lecture16/lecture16.html Трёхфазные электрические цепи]
* [http://subscribe.ru/archive/tech.electrotech/200610/10080543.html Трёхфазная система, асинхронный двигатель и великий русский электротехник-изобретатель]
* [http://www.colan.ru/support/artview.php?idx=237 Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220127161901/http://www.colan.ru/support/artview.php?idx=237 |date=2022-01-27 }}

{{ՀՍՀ|հատոր=3|էջ=521}}
{{Արտաքին հղումներ}}

[[Կատեգորիա:Էլեկտրաէներգետիկա]]
[[Կատեգորիա:Էլեկտրակայաններ]]
[[Կատեգորիա:Էլեկտրական գեներատորներ]]
[[Կատեգորիա:Էլեկտրականություն]]
[[Կատեգորիա:Էլեկտրատեխնիկա]]