برق سه فاز چیست؟ – به زبان ساده

۱۷۸۱ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۱۹ اردیبهشت ۱۴۰۲
زمان مطالعه: ۱۲ دقیقه

یکی از مهم‌ترین و پیچیده‌ترین سیستم‌های ساخته شده توسط بشر تاکنون «سیستم‌های قدرت» (Power Systems) هستند. در یک سیستم قدرت، تجهیزات متنوعی به کاربرده می‌شوند تا فرآیند انتقال انرژی الکتریکی از تولیدکننده به مصرف‌کننده به بهترین و ساده‌ترین شکل ممکن انجام شود. پیچیدگی و گستردگی این سیستم‌ها، باعث شده است که ساخت آن‌ها نیازمند هزینه‌های بسیار بالایی باشد. به همین علت یافتن روش‌های کاهش هزینه‌های تمام شده جهت تولید برق، از مسائل مهم برنامه‌ریزی در سیستم‌های قدرت بوده است. امروزه، از روش‌های متعددی جهت کاهش هزینه‌های اقتصادی در سیستم‌های قدرت استفاده می‌شود اما یکی از ابتدایی‌ترین راه‌های صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید برق، استفاده از «برق سه فاز» (Three Phase Electricity) به جای تک‌فاز بود. استفاده از برق سه فاز در سیستم قدرت، علاوه بر مسائل اقتصادی، مزایای زیادی دارد که در این مقاله، آن‌ها را با جزئیات بیشتری بررسی خواهیم کرد.

فهرست مطالب این نوشته

سیستم قدرت چیست؟

سیستم قدرت شبکه‌ای است که در آن توان الکتریکی توسط ژنراتورها تولید شده و توسط خطوط انتقال به مصرف کننده یا مشترکین می‌رسد. سیستم‌های قدرت از دیدگاه سنتی شامل سه قسمت کلی تولید، انتقال و توزیع هستند.

در بخش تولید، ژنراتورها قرار دارند و توان یا ولتاژ در این محل تولید می‌شود. بخش انتقال، واسطه‌ای است که توان تولید شده را به مصرف کننده می‌رساند. این فرآیند توسط خطوط انتقال انجام می‌گیرد. در بخش توزیع، ولتاٰژ منتقل شده به منظور استفاده مشترکین آماده می‌شود. به این صورت که در چند مرحله، سطح ولتاژ پایین می‌آید تا به سطح ولتاژ مناسب برسد. در شکل زیر، بخش انتقال یک سیستم قدرت را مشاهده می‌کنید که برق به شکل سه‌فاز از طریق خطوط انتقال به مصرف‌کننده می‌رسد.

نمایی از بخش انتقال یک سیستم قدرت

تاریخچه استفاده از برق سه فاز

«توماس ادیسون» (Thomas Edison) به عنوان پایه‌گذار صنعت برق، در سال ۱۸۸۲ میلادی (۱۲۶۰ شمسی) اولین شبکه برق را برای تامین روشنایی در محله‌ای از نیویورک تاسیس کرد. این نیروگاه که «پرل استریت» (Pearl Street) نام داشت، از ژنراتورهای DC و کابل‌‌های زیرزمینی تشکیل شده بود و در آن زمان در حدود ۸۵ مشترک را تغذیه می‌کرد.

پس از آن، شرکت‌های زیادی تحت امتیاز ادیسون برای روشنایی تاسیس شدند. البته در سال ۱۸۹۰ میلادی (۱۲۶۸ شمسی)، به دلیل وقوع آتش‌سوزی در نیروگاه، همه‌چیز از بین رفت و تنها تعداد اندکی از تجهیزات باقی‌ ماندند که در حال حاضر در موزه نگهداری می‌شوند.

ماکت نیروگاه پرل استریت
ماکت ساخته شده از نیروگاه پرل استریت به عنوان اولین نیروگاه برق

مشکل اصلی سیستم DC در آن زمان، تلفات بالا به دلیل سطح ولتاژ پایین خطوط بود. به همین علت، اولین شبکه برق AC در سال ۱۸۹۱ میلادی (۱۲۶۹ شمسی) توسط «جورج وستینگهاوس» (George Westinghouse)، یکی از رقبای اصلی توماس ادیسون در اجرای سیستم برق آمریکا و به کمک «نیکولا تسلا» (Nikola Tesla) ساخته شد. ساخت «موتورهای القایی» (Induction Motors) و «ترانسفورماتورها» (Transformers)، دو دلیل اصلی پیروزی سیستم‌های AC بر سیستم‌های DC در آن دوران بودند.

موتور القایی از اختراعات ثبت شده تسلا بود که حق امتیاز آن، توسط جورج وستینگهاوس، در آن دوران خریداری شد. ترانسفورماتورهای جریان متناوب نیز، توسط «ویلیام استنلی» (William Stanley) اختراع شد و در کنار موتور القایی، باعث غلبه سیستم‌های AC بر سیستم‌های DC در صنعت برق آن دوران شد. در شکل‌ زیر، اولین ترانسفورماتور ساخته شده توسط ویلیام استنلی را مشاهده می‌کنید.

اولین ترانسفورماتور ساخته شده توسط ویلیام استنلی (تاریخچه برق سه فاز)
اولین ترانسفورماتور ساخته شده توسط ویلیام استنلی

شکل زیر نیز اولین موتور القایی ساخته شده توسط نیکولا تسلا را نشان می‌دهد.

اولین موتور القایی ساخته شده توسط نیکلای تسلا
اولین موتور القایی ساخته‌شده توسط نیکولا تسلا که به صورت دو فاز ساخته شده است

با روی کار آمدن سیستم AC در صنعت برق و فراگیری آن در دنیا، سرانجام در سال ۱۸۹۳ میلادی (۱۲۷۱ شمسی)، شرکت ادیسون کالیفرنیای جنوبی اولین سیستم سه‌فاز AC را نصب کرد. در سال‌های اولیه پیدایش سیستم‌های برق سه فاز، فرکانس‌‌های ۲۵ تا ۱۳۳ هرتز در آمریکا استفاده می‌شد؛ اما پس از چند سال، فرکانس استاندارد در آمریکا به ۶۰ هرتز تغییر یافت. در اروپا نیز فرکانس استاندارد، ۵۰ هرتز تعیین شد.

ساختار سیستم‌های برق سه‌فاز کنونی
سیستم‌های برق سه فاز کنونی

مزایای یک سیستم برق سه فاز نسبت به تکفاز

سیستم برق سه فاز، نسبت به تک‌فاز مزایای زیادی دارد. البته این مزایا تنها در مقایسه با سیستم‌های تکفاز سنجیده نمی‌شوند. به عبارتی، می‌توان گفت که در یک سیستم قدرت، استفاده از سه‌ فاز در مقایسه با فازهای بالاتر نظیر شش یا دوازده فاز، حالت بهینه‌ای دارد که بیشترین بهره‌وری را با صرف کمترین هزینه ارائه می‌دهد. بنابراین یک سیستم سه‌فاز، در یک نگاه کلی نسبت به بقیه فازها مقرون به صرفه‌تر است. اما از آنجایی که از نظر تاریخی، سیستم‌های سه‌فاز، در ابتدا جایگزین سیستم‌های تک‌فاز شدند، مطلوب است ابتدا مقایسه‌ای داشته باشیم بر مزیت‌های برق سه فاز نسبت به تک‌فاز تا روند پیشرفت تکنولوژی در صنعت برق را بهتر درک کنیم. این مزیت‌ها در بخش‌های بعدی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

ایجاد میدان دوار

هنگام انتقال انرژی الکتریکی از واحد تولید به مصرف و در بخش انتقال، هرچه سطح ولتاژ خطوط انتقال بالاتر باشد، تلفات کمتر است. دلیل چنین موضوعی این است که یک خط انتقال در طول مسیر، خاصیت مقاومتی دارد. یعنی ولتاژ در طول خط، به مرور تلف می‌شود. میزان توانی که خاصیت مقاومتی خط انتقال، مصرف می‌کند، توان اهمی نام دارد. این تلفات، با مقدار جریان خط رابطه مستقیم دارد. پس هرچه میزان جریان خط انتقال بالاتر باشد، توان بیشتری در طول خط تلف می‌شود.

با بالا بردن سطح ولتاژ در طول خط انتقال، میزان جریان پایین می‌آید و توان کمتری تلف می‌شود. بنابراین در گام اول، ناگزیر باید سطح ولتاژ را بالا ببریم. انجام چنین کاری با سیستم برق سه فاز به مراتب ساده‌تر خواهد بود. دلیل چنین موضوعی این است که بسیاری از تجهیزاتی که در صنایع بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند به میدان دوار جهت کارکرد نیاز دارند. ایجاد چنین میدانی توسط برق سه فاز بسیار ساده‌تر از برق تک‌فاز می‌باشد.

مسائل اقتصادی

مزایای اقتصادی که برق سه فاز نسبت به برق تک‌فاز دارد از چند جهت قابل بررسی است. از یک دیدگاه می‌توانیم اینگونه بگوییم که ماشین‌های سه‌فاز در مقایسه با ماشین‌های تک‌فاز، هزینه ساخت پایین‌تری دارند. البته این مقایسه زمانی درست است که دو ماشین سه‌فاز و تک‌فاز را در یک خروجی یکسان باهم در نظر بگیریم؛ زیرا در یک سیستم سه‌فاز، می‌تواند میدان دوار یکنواخت و با ضربات کمتری را ایجاد کند. بنابراین تجهیزاتی نظیر موتورهای الکتریکی،‌ زمانی که به صورت سه‌فاز ساخته می‌شوند، از نظر ابعاد، اندازه کوچکتری خواهند داشت. بنابراین هزینه ساخت آن‌ها پایین‌تر می‌آید و از نظر اقتصادی صرفه بیشتری خواهند داشت.

موتورهای تک‌فاز و سه‌فاز
مقایسه موتورهای تک‌فاز و سه‌فاز

برای انتقال مقدار مشخصی از توان، اگر بخواهیم از سیستم ‌سه‌فاز استفاده کنیم، به سه‌فاز و یک سیم نول (جمعا چهار سیم) احتیاج داریم. اما اگر بخواهیم همان مقدار توان را با استفاده از سیستم برق تک‌فاز منتقل کنیم به سه زوج سیم (فاز و نول) احتیاج داریم. یعنی جمعا به شش سیم نیاز داریم. دلیل چنین مسئله‌ای این است که در سیستم برق تک‌فاز، هریک از فازها یک مدار جداگانه را برای انتقال بار الکتریکی تشکیل می‌دهند. از طرفی، تشکیل یک مدار نیازمند یک مسیر بسته است. بنابراین هر یک از فازها، جهت انتقال توان، مدار خود را با استفاده از یک فاز و یک نول می‌بندند.

سه مدار تک‌فاز برای تغذیه سه بار
سه منبع تک‌فاز برای تغذیه سه بار با استفاده از شش سیم (سه سیم فاز و سه سیم نول)

در سیستم برق سه فاز، هر سه‌ فاز موجود، تشکیل یک مدار واحد را می‌دهند. این مدار واحد با استفاده از یک سیم نول، مسیر خود را تشکیل می‌دهد و آماده است که توان را منتقل کند. ویژگی چنین ساختاری، این است که هر سه فاز را در یک مدار الکتریکی جمع کرده‌ایم و به جای سه مدار الکتریکی، با یک مدار واحد روبه‌رو هستیم که این مدار نیز به یک سیم نول احتیاج دارد. بنابراین با استفاده از برق سه فاز توانستیم دو سیم نول را از شبکه حذف کنیم. نتیجه این اتفاق استفاده از کابل کمتر و در نتیجه، هزینه کمتر خواهد بود. یعنی هزینه صرف شده برای راه‌اندازی یک سیستم را با استفاده از سیستم برق سه فاز، کاهش دادیم.

یک مدار سه فاز برای تغذیه سه بار
استفاده از یک منبع سه‌فاز برای تغذیه سه بار با استفاده از چهار سیم (سه سیم فاز و یک سیم نول)

تولید توان لحظه‌ای ثابت

یک سیستم برق سه فاز، در مقایسه با تک‌فاز، توان لحظه‌ای ثابتی را ارائه می‌کند. چنین ویژگی از اهمیت بالایی برخوردار است؛ زیرا زمانی که از مقدار توان در لحظه صحبت می‌کنیم و سیستم نیز به صورت جریان متناوب است، در لحظاتی از زمان با مقادیر صفر روبه‌رو می‌شویم. در واقع تنها می‌توانیم توان متوسط را به صورت مقدار ثابت در نظر بگیریم.

توان لحظه‌ای در سیستم تک‌فاز
مقادیر توان لحظه‌ای در سیستم تک‌فاز

زمانی که از برق سه فاز استفاده می‌کنیم، توان لحظه‌ای تحویل داده شده را تقریبا می‌توانیم به صورت ثابت در نظر بگیریم. چنین ویژگی باعث لرزش و ضربات کمتری در تجهیزات می‌شود. یعنی زمانی که یک ماشین، با برق سه فاز کار می‎‌کند به دلیل دریافت ولتاژ ثابت در هر لحظه، پاسخ ماشین ماشین به چنین ورودی، یک پاسخ نرم و بدون ضربه خواهد بود. این موضوع سبب می‌شود تا توان تحویلی از جانب ماشین نیز کیفیت مطلوب‌تری داشته باشد.

سهولت در تبدیل ولتاژ

منابعی که از برق‌ سه‌ فاز استفاده می‌کنند را می‌توان در حالت تک‌فاز نیز به کار برد. اما عکس این موضوع برقرار نیست و نمی‌توانیم به طور مستقیم، از یک منبع تک‌فاز به صورت سه‌فاز، خروجی بگیریم. برای این کار به تجهیزاتی نظیر اینورترها نیاز داریم. اما استفاده از آن‌ها سیستم مورد نظر را پیچیده‌تر می‌کند و هزینه‌های تمام شده برای دستیابی به برق سه فاز به مراتب بیشتر از حالتی است که بخواهیم به طور مستقیم از برق سه فاز استفاده کنیم. شکل زیر نمونه‌ای از یک مبدل را برای تبدیل برق تک‌فاز ۲۲۰ ولت به برق سه فاز ۳۸۰ ولت نشان می‌دهد.

نمونه‌ای از یک اینورتر تک‌فاز به سه فاز

قابلیت اطمینان و پایداری

هنگام استفاده از برق تک‌فاز، مدار مورد نظر از یک سیم فاز و یک سیم نول تشکیل می‌شود. به همین علت، هنگام اغتشاش در سیستم یا رخ دادن خطا در هر جایی از مدار، به دلیل قطعی مدار، سیستم خاموش می‌شود. اما زمانی که از برق سه فاز استفاده می‌کنیم، مدار مورد نظر از سه کابل فاز و یک کابل نول (در مواقعی تنها سه کابل فاز)، تشکیل شده است. در چنین شرایطی، زمانی که سیستم دچار خطا شده و یکی از فازها خاموش شود، مدار سه‌فاز موجود به طور کامل قطع نمی‌شود. به عبارتی در این حالت، سیستم با دو فاز دیگر تقریبا به کار خود ادامه می‌دهد. مگر در شرایطی که هر سه فاز به طور همزمان قطع شوند و به اصطلاح، خطای سه‌فاز به وجود بیاید. اما احتمال وقوع چنین اتفاقی بسیار کمتر از قطع شدن یکی از فازهای سیستم است.

مشاهده خطا در سیستم برق سه فاز
بروز خطا در سیستم برق سه فاز

انواع سیستم های سه فاز از نظر تعادل

به طورکلی از یک دیدگاه، سیستم‌های سه‌فاز را می‌توان به دو دسته متعادل و نامتعادل تقسیم کرد. این ویژگی بیشتر در تحلیل سیستم مورد نظر و «کیفیت توان» (Power Quality) شبکه، مورد توجه قرار می‌گیرد. در واقع اگر سیستم سه‌فاز مورد نظر، متعادل یا متقارن باشد، می‌توان با در نظر گرفتن یکی از فازها، سیستم را تحلیل کرد؛ زیرا تعادل یک سیستم سه‌فاز به این معنی است که هر سه فاز، رفتار مشابهی دارند. بنابراین می‌توانیم رفتار یکی از این فازها را در نظر بگیریم و بعد از بررسی، آن را به دو فاز دیگر تعمیم بدهیم.

اما اگر سیستم به شکل نامتعادل یا نامتقارن باشد، برای تحلیل آن باید از مولفه‌های توالی مثبت، منفی و صفر کمک بگیریم. در این روش تحلیل، از «قضیه فورتسکیو» (Fortescue Theorem) استفاده می‌شود. این قضیه، که در نگاه اول یک قضیه ریاضی محسوب می‌شود، توسط «چارلز لگیت فورتسکیو» (Charles Legeyt Fortescue) در سال ۱۹۱۸ معرفی شد.

مولفه‌های توالی مثبت، منفی و صفر در قضیه فورتسیکو
تجزیه سیستم سه‌فاز نامتقارن به سه مولفه توالی مثبت، منفی و صفر

طبق قضیه فورتسکیو، می‌توان یک سیستم برق سه فاز که عملکردی به صورت نامتقارن دارد را به سه سیستم متقارن با شرایط خاصی تقسیم کرد. البته در سال ۱۹۴۳ میلادی، «ادیت کلارک» (Edith Clarke) قضیه فورتسیکو را به شکل ساده‌تری مورد بررسی قرار داد. اما موضوع تنها به روش تحلیل سیستم ختم نمی‌شود. زمانی که یک سیستم سه‌فاز به اصطلاح نامتعادل می‌شود، کیفیت توان آن شبکه افت می‌کند. پایین بودن کیفیت توان در یک شبکه، که عمدتا شبکه‌های برق سه فاز هستند سبب می‌شود تا تجهیزات مشترکین موجود در شبکه آسیب ببیند یا عمر آن‌ها کاهش پیدا کند.

دلایل نامتعادلی یک سیستم سه فاز

در نیروگاه، برق سه فاز تولید شده یک برق متعادل است. اما ممکن است در شرایطی و در طول خط انتقال یا در بخش توزیع، این تعادل برهم بخورد. همانطور که در بخش‌های قبل به آن اشاره کردیم، یکی از دلایل نامتعادل شدن برق سه فاز در شبکه، بروز خطا در سیستم است. اما دلایل دیگری نیز وجود دارد که در ادامه آن‌هارا مورد بررسی قرار می‌دهیم.

عدم جبران توان راکتیو در شبکه برق سه فاز

وجود «توان راکتیو» (Reactive Power) در یک شبکه برق سه فاز اجتناب ناپذیر است. از طرفی، توان راکتیو به دلیل حرکت آن در طول خط، می‌تواند به عنوان یک بار اضافی در بخش‌های مختلف سیستم در نظر گرفته شود. بروز چنین موضوعی سبب افت کیفیت توان و کیفیت برق ارائه شده به مشترکین و در نتیجه کاهش «ضریب توان» (Power Factor) می‌شود. به همین علت توان راکتیو موجود در شبکه، باید به نوعی جبران شود تا تعادل از این نظر در سیستم برقرار شود. به منظور جبران توان راکتیو از «بانک‌ خازنی» (Capacitor Bank) استفاده می‌شود. عدم کارکرد صحیح بانک‌های خازنی یا از کار افتادن آن‌ها سبب می‌شود که توان راکتیو موجود در سیستم به شکل مناسبی کنترل نشود. به وجود آمدن چنین اختلافی سبب بروز نامتعادلی در شبکه برق سه فاز می‌شود.

ورود و خروج بارهای مختلف

هنگام برنامه‌ریزی در یک شبکه توزیع، در ابتدا بارها به طور متعادل بین فازها تقسیم می‌شود. اما به دلیل پویایی سیستم و تغییراتی که در مصرف مشترکین به وجود می‌‌آید،‌ ممکن است این تعادل از بین برود. به عنوان مثال فرض کنید که در یک منطقه مشخص، تمامی مشترکین به سفر بروند. در این حالت فازی از برق سه فاز که این منطقه را تغذیه می‌کند،‌ بار کمتری را احساس می‌کند. عکس این موضوع نیز برقرار است. یعنی اگر تمامی مشترکین یک منطقه که از یک فاز مشخص تغذیه می‌شوند،‌ در مدار قرار گیرند،‌ فاز تغذیه‌کننده این منطقه،‌ تحت فشار بیشتری قرار می‌گیرد. چنین ورود و خروج‌هایی باعث می‌شود که افت ولتاژ فازها با یکدیگر متفاوت باشد و اگر به درستی مدیریت نشوند،‌ منجر به بروز نامتعادلی در سیستم برق سه فاز می‌شود. شکل زیر نشان می‌دهد که برق چگونه از طریق خطوط انتقال به بخش توزیع می‌رسد و چگونه در این بخش، بین مشترکین تقسیم می‌شود.

سیستم توزیع در شبکه برق سه فاز

حضور بارهای تکفاز بزرگ

یکی دیگر از عواملی که سبب بروز نامتعادلی در سیستم می‌شود حضور بارهای بزرگ در بخش توزیع است. شرایطی را در نظر بگیرید که در آن بارها به طور یکنواخت بر روی فازهای شبکه برق سه فاز توزیع شده‌اند. اما در همین توزیع مناسب، ممکن است بارهایی وجود داشته باشند که به دلیل مصرف و ظرفیت بالایی که دارند تاثیر زیادی بر عملکرد شبکه بگذارند. یعنی ورود و خروج آن‌ها، تاثیرات محسوسی را بر وضعیت تعادل شبکه بگذارند؛ زیرا چنین بارهایی به دلیل ظرفیت بالایی که دارند، جریان نسبتا زیادی را از شبکه می‌کشند. این امر باعث افت ولتاژ قابل توجه در فاز تغذیه‌کننده آن‌ها می‌شود.

بروز نامتعادلی در شبکه برق سه فاز، به تجهیزات موجود در سیستم نیز آسیب می‌رساند و باعث کاهش طول عمر آن‌ها می‌شود. به عنوان مثال،‌ باعث می‌شود که در موتورهای سه‌فاز جریانی بسیار بیشتر از جریان نامی، از آن‌ها عبور کند. این اتفاق باعث آسیب رسیدن به عایق‌ها و سیم‌پیچ‌های موجود در موتور سه‌فاز می‌شود. تجهیزات دیگر مانند مبدل‌های الکترونیک قدرت و اینورترها نیز در معرض آسیب‌های زیادی قرار دارند.

آشنایی با متعادل سازی سیستم سه فاز

هنگام متعادل‌سازی یک سیستم برق سه فاز، ابتدا عامل نامتعادلی در سیستم را شناسایی می‌کنیم. سپس با توجه به وضعیت موجود اقداماتی مانند زیر را انجام می‌دهیم.

استفاده از فیلترهای اکتیو

«فیلترهای توان اکتیو» (Active Power Filter) می‌توانند مشکلات وجود هارمونیک و و کمبود توان راکتیو را به طور همزمان حل کنند. در صورت جبران توان راکتیو شبکه به شکل مناسب، وجود بارهای اضافی در شبکه، به عنوان عامل نامتعادلی، مشاهده نمی‌شود. استفاده از این فیلترها یکی از روش‌های موثر جهت بهبود کیفیت توان در شبکه نیز به شمار می‌آید.

نمونه‌ای از یک فیلتر اکتیو (بهبود کیفیت برق سه‌فاز)
نمونه‌ای از یک فیلتر توان اکتیو جهت بهبود کیفیت برق سه‌فاز

توزیع یکنواخت بارهای شبکه یا جداسازی آن‌ها

یکی دیگر از راه‌هایی که می‌تواند وضعیت تعادل سیستم راه بهبود بخشد، رفع مستقیم عامل نامتعادلی است. در واقع توزیع غیر یکنواخت یا تغییراتی که در وضعیت بارها به وجود می‌آید، سبب ایجاد نامتعادلی در فازهای شبکه برق سه فاز می‌شود. با مدیریت و برنامه‌ریزی مناسب می‌توان این عامل نامتعادلی در سیستم را از بین برد. همچنین می‌توان برای بارهای بزرگی که ورود و خروج آن‌ها، بر روی عملکرد شبکه تاثیر می‌گذارند را از شبکه جدا کرد و تغذیه جداگانه‌ای را برای آن‌ها در نظر گرفت.

سوالات متداول در رابطه با برق سه فاز

در این بخش به برخی از سوالات پرتکرار در خصوص برق سه فاز به صورت مختصر پاسخ می‌دهیم.

برق سه فاز چگونه تولید می شود؟

برق سه فاز در نیروگاه و توسط ژنراتورهای سه‌فاز ساخته می‌شود.

برق سه‌ فاز چه مزایایی نسبت به برق تک‌فاز دارد؟

تولید برق سه فاز از نظر اقتصادی به صرفه تر از برق تک‌فاز است. همچنین تجهیزاتی که با برق سه فاز کار می‌کنند توان لحظه‌ای ثابتی را ارائه می‌دهند اما تجهیزاتی که با مدار تک‌فاز کار می‌کنند، چنین ویژگی را ندارند.

به چه دلایلی در شبکه برق سه‌ فاز نامتعادلی رخ می دهد؟

دلایل زیادی وجود دارند که باعث بروز نامتعادلی در شبکه برق سه فاز می‌شوند. این دلایل می‌توانند شامل ورود و خروج بارهای بزرگ، یا عدم کنترل توان راکتیو در شبکه باشد.

چگونه می توان از برق سه فاز به صورت تک فاز استفاده کرد؟

برق سه فاز شامل سه سیم فاز است و معمولا یک سیم نول است. برای استفاده تک‌فاز از چنین ساختاری می‌توانیم یکی از این فازها را همراه با سیم نول موجود در نظر بگیریم و با اتصال آن به مدار، یک برق تک‌فاز در اختیار داشته باشیم.

به چه علت در سیستم‌های قدرت، توان از طریق سه فاز منتقل می‌شود؟

ساخت تجهیزات سه‌فاز در مقایسه با تجهیزاتی که با فازهای کمتر یا بیشتر کار می‌کنند به صرفه‌تر است. به عبارتی می‌توان با افزایش تعداد فازها تا حتی ۲۴ فاز، دقت و عملکرد تجهیزات را بهبود بخشید. اما استفاده از تعداد فازهای بیشتر، منجر به صرف هزینه‌های بیشتری می‌شود. در واقع استفاده از سه فاز علاوه بر ایجاد یک عملکرد مناسب برای تجهیزات، از نظر اقتصادی نیز به صرفه است. به همین علت است که این تعداد فاز در یک شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دلیل استفاده از پنج سیم در تیرهای برق شبکه توزیع چیست؟

تیرهای برق فشار ضعیف در شبکه‌های توزیع شامل سه فاز و یک سیم نول و یک سیم دیگر جهت روشنایی معابر هستند. به همین علت جمعا پنج فاز بر روی آن‌ها مشاهده می‌شود.

برهم خوردن تعادل در شبکه توزیع چه تاثیری بر روی برق مشترکین می‌گذارد؟

به طور کلی هر فاز، وظیفه برق‌رسانی به یک منطقه یا محله را دارد. زمانی که یکی از فازها تحت فشار بالایی قرار می‌گیرد یا به هر علتی قطع می‌شود، ممکن است مشترکین شاهد این اتفاق باشند که در همسایگی آن‌ها برق وصل باشد اما برق خود آن‌ها قطع شده باشد. بنابراین زمانی که برق شما در خانه قطع می‌شود و شخصی در همسایگی شما برق دارد، ممکن است یکی از دلایل این باشد که تعادل در بخشی از شبکه توزیع برهم خورده است.

بر اساس رای ۱۵ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
مجله فرادرس
۲ thoughts on “برق سه فاز چیست؟ – به زبان ساده

توضیحات ذکر شده خیلی کامل بود و اینکه به شمار زیادی از سوالات این بخش پرداخته شده بود از نقاط قوت فعالیت شماست،متشکرم

بسیار عالی و مفید بود ،ممنون از مطالب مفیدتون🙏🏻🙏🏻

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *