Линейное и фазное: что это такое и чем они отличаются

Содержание

Фазное и линейное напряжение

Одним из вариантов систем многофазных электрических цепей является трехфазная цепь. В многофазных электрических цепях происходит действие синусоидальных электродвижущих сил с одинаковой частотой. Они отличаются друг от друга по фазе и создаются от общего источника энергии. В трехфазных цепях важными параметрами являются фазное и линейное напряжение, отличающиеся своими электрическими характеристиками.

Что такое фаза

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой. Поэтому определение фазы имеет двоякое значение в электротехнике. Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет наименование цепей: двухфазные, трехфазные, шестифазные и т.д.

Самыми распространенными цепями в современной энергетике являются трехфазные. Они имеют ряд преимуществ перед другими видами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны при производстве и передаче электроэнергии. Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью достаточно просто образуется вращающееся круговое магнитное поле, обеспечивающее работу асинхронных двигателей. Данное явление известно, как ЭДС или по-другому, электродвижущая сила индукции.

Вращающийся магнит называется ротором, а катушки, расположенные вокруг него, образуют статор. Переменное напряжение получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с изменяющимися положительными и отрицательными значениями.

Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что и приводит к образованию переменного напряжения. В статоре имеется три катушки, в каждой из которых присутствует собственная отдельная электрическая цепь. Каждая катушка сдвинута относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита во всех катушках возникает одинаковое переменное напряжение между фазами в трехфазной сети.

Трехфазные цепи дают возможность получать два эксплуатационных напряжения на одной установке – фазное и линейное.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Фазное напряжение – возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейное – определяется как межфазное или между фазное – возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз.

Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение 380, чему равно фазное можно определить с помощью этого коэффициента.

В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 вольт. В трехфазных четырех проводных сетях номинальное напряжение указывается с обозначением обеих величин – 380/220 В. Это означает, что в такую сеть подключаются как приборы с 380 вольт, так и однофазные – на 220 вольт.

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 вольт с заземленным нулевым проводом. Однофазные электроприборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов. Трехфазные электроприборы подключаются к трем различным проводам фаз. В последнем случае не требуется использование нулевого провода, при этом отсутствие заземления повышает риск поражения током, когда нарушена изоляция.

Отличие линейного напряжения от фазного

Прежде чем рассматривать практическое значение этих параметров, необходимо точно знать, чем различаются между собой линейное и фазное напряжения. Определенное межфазное напряжение в трехфазной цепи может возникнуть либо между двумя фазами, либо между одной из фаз и нулевым проводом. Подобное взаимодействие становится возможным из-за использования в схеме четырехпроводной трехфазной цепи. Ее основными характеристиками являются напряжение и частота.

Напряжение, возникающее между двумя фазными проводниками, считается линейным, а между фазным и нулевым возникает фазное. Линейное напряжение используется для расчета токов и других параметров трехфазной цепи. К таким схемам возможно подключение не только трехфазных контактов, но и однофазных, например, различных бытовых приборов. Номинальное значение линейного напряжения составляет 380 В. Иногда оно изменяется под действием различных факторов, появляющихся в локальной сети. Таким образом, все основные различия между обоими видами напряжений заключаются в способах соединения обмоток.

Наибольшее распространение получило линейное напряжение, из-за безопасного использования и удобного распределения сетей. Для его замеров достаточно мультиметра, тогда как определение характеристик фазного напряжения требует использования вольтметров, датчиков тока и других специальных приборов.

Контроль и выравнивание данного параметра осуществляется с помощью линейного стабилизатора напряжения. Этот прибор обеспечивает поддержание этого показателя на нормативном уровне, в том числе он нормализует и повышенное напряжение.

Использование линейного и фазного напряжения

Классическим примером использования линейного и фазного напряжения считаются соединения, используемые при запуске трехфазного генератора. В его конструкцию входят первичные и вторичные обмотки, которые могут соединяться звездой или треугольником.

Схема «треугольник» предполагает соединение конца первой фазы с началом второй. Кроме того, каждый фазный проводник соединяется с линейными проводами источника тока. В результате, происходит выравнивание токов, а фазное напряжение становится равным линейному. По такой же схеме подключаются электродвигатели и трансформаторы.

Другим вариантом является схема «звезда». В этом случае начала всех обмоток подключаются к одной сети при помощи перемычек. Таким образом, в обмотки будет поступать ток с характеристиками этой сети, а межфазное напряжение вступит во взаимодействие со всеми активными контактами.

Линейное и фазное напряжение, отличие и соотношение: электрик

Электрик. В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.

Ни для кого не секрет, что сегодня электроэнергия от генерирующих электростанций подается к потребителям по высоковольтным линиям электропередач с частотой 50 Гц.

На трансформаторных подстанциях высокое синусоидальное напряжение понижается, и распределяется по потребителям на уровне 220 или 380 вольт. Где-то сеть однофазная, где-то трехфазная, однако давайте разбираться.

Действующее значение и амплитудное значение напряжения

Прежде всего отметим, что когда говорят 220 или 380 вольт, то имеют ввиду действующие значения напряжений, выражаясь математическим языком – среднеквадратичные значения напряжений. Что это значит?

Это значит, что на самом деле амплитуда Um (максимум) синусоидального напряжения, фазного Umф или линейного Umл, всегда больше этого действующего значения.

Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в корень из 2 раз, то есть в 1,414 раза.

Так что для фазного напряжения в 220 вольт амплитуда равна 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. А если учесть, что напряжение в сети никогда не бывает стабильным, то эти значения могут быть как ниже, так и выше.

Данное обстоятельство всегда следует учитывать, например выбирая конденсаторы для трехфазного асинхронного электродвигателя, также смотрите где найти электрика Астана.

 

Фазное сетевой напряжение

Обмотки генератора соединены по схеме «звезда», и объединены концами X, Y и Z в одной точке (в центре звезды), которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора. Это четырехпроводная трехфазная схема. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода L1, L2 и L3, а к нулевой точке — нейтральный провод N.

Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, – называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф — фазное напряжение.

В трехфазных сетях переменного тока большинства стран стандартное фазное напряжение равно приблизительно 220 вольт — напряжение между фазным проводом и нейтральной точкой, которая обычно заземляется, и ее потенциал принимается равным нулю, потому она и называется еще нулевой точкой.

Линейное напряжение трехфазной сети

Напряжения между выводом A и выводом B, между выводом B и выводом C, между выводом C и выводом A, – называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводниками трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.

Стандартное линейное напряжение в большинстве стран равно приблизительно 380 вольт. Легко заметить в данном случае, что 380 больше 220 в 1,727 раза, и, пренебрегая потерями, ясно, что это квадратный корень из 3, то есть 1,732.

Безусловно, напряжение в сети все время в ту или другую сторону колеблется в зависимости от текущей загруженности сети, но соотношение между линейными и фазными напряжениями именно таково.

Откуда взялся корень из 3

В электротехнике часто применяют векторный метод изображения синусоидально изменяющихся во времени величин напряжений и токов.

График зависимости величины проекции от времени есть синусоида. И если амплитуда напряжения — это длина вектора U, то проекция, которая меняется со временем — это текущее значение напряжения, а синусоида отражает динамику напряжения, более подробнее смотрите на сайте https://electric.kz/.

 

Трехфазный переменный ток соединение звездой и треугольником.

Что такое линейное и фазное напряжение

В электрооборудовании жилых многоквартирных домов, а также в частном секторе применяются трехфазные и однофазные сети. Изначально электрическая сеть выходит от электростанции с тремя фазами, и чаще всего к жилым домам подключена сеть питания именно трехфазная. Далее она имеет разветвления на отдельные фазы. Такой метод применяется для создания наиболее эффективной передачи электрического тока от электростанции к месту назначения, а также для уменьшения потерь при транспортировке.

Чтобы определить количество фаз у себя в квартире, достаточно открыть распределительный щит, расположенный на лестничной площадке, либо прямо в квартире, и посмотреть, какое количество проводов поступает в квартиру. Если сеть однофазная, то проводов будет 2 – . Возможен еще третий провод – заземление.

Трехфазные сети в квартирах применяются редко, в случаях подключения старых электроплит с тремя фазами, либо мощных нагрузок в виде циркулярной пилы или отопительных устройств. Число фаз также можно определить по величине входного напряжения. В 1-фазной сети напряжение 220 вольт, в 3-фазной сети между фазой и нолем тоже 220 вольт, между 2-мя фазами – 380 вольт.

Отличия

Если не брать во внимание отличие в числе проводов сетей и схему подключения, то можно определить некоторые другие особенности, которые имеют трехфазные и однофазные сети.

В случае трехфазной сети питания возможен перекос фаз из-за неравномерного разделения по фазам нагрузки. На одной фазе может быть подключен мощный обогреватель или печь, а на другой телевизор и стиральная машина. Тогда и возникает этот отрицательный эффект, сопровождающийся несимметрией напряжений и токов по фазам, что влечет неисправности бытовых устройств. Для предотвращения таких факторов необходимо заранее распределять нагрузку по фазам перед прокладкой проводов электрической сети.
Для 3-фазной сети требуется больше кабелей, проводников и выключателей, а значит, денежные средства слишком не сэкономить.
Возможности однофазной бытовой сети по мощности значительно меньше трехфазной. Если планируется применение нескольких мощных потребителей и бытовых устройств, электроинструмента, то предпочтительно подводить к дому или квартире трехфазную сеть питания.
Основным достоинством 3-фазной сети является малое падение напряжения по сравнению с 1-фазной сетью, при условии одинаковой мощности. Это можно объяснить тем, что в 3-фазной сети ток в проводнике фазы меньше в три раза, чем в 1-фазной сети, а на проводе ноля тока вообще нет.

Преимущества 1-фазной сети

Основным достоинством является экономичность ее использования. В таких сетях используются трехпроводные кабели, по сравнению с тем, что в 3-фазных сетях – пятипроводные. Чтобы осуществить защиту оборудования в 1-фазных сетях, нужно иметь однополюсные защитные , в то время как в 3-фазных сетях без трехполюсных автоматов не обойтись.

В связи с этим габариты приборов защиты также будут значительно отличаться. Даже на одном электрическом автомате уже есть экономия в два модуля. А по габаритам это составляет около 36 мм, что значительно повлияет при размещении автоматов в . А при установке экономия места составит более 100 мм.

Трехфазные и однофазные сети для частного дома

Расход электроэнергии населением постоянно повышается. В середине прошлого столетия в частных домах было сравнительно немного бытовых устройств. Сегодня в этом плане совсем другая картина. Бытовые потребители энергии в частных домах плодятся не по дням, а по часам. Поэтому в собственных частных владениях уже не стоит вопрос, какие сети питания выбрать для подключения. Чаще всего в частных постройках выполняют сети питания с тремя фазами, а от однофазной сети отказываются.

Но стоит ли трехфазная сеть такого превосходства в установке? Многие считают, что, подключив три фазы, будет возможность пользоваться большим количеством устройств. Но не всегда это получается. Наибольшая допустимая мощность определена в техусловиях на подключение. Обычно, этот параметр составляет 15 кВт на все частное домовладение. В случае однофазной сети этот параметр примерно такой же. Поэтому видно, что по мощности особой выгоды нет.

Но, необходимо помнить, что если трехфазные и однофазные сети имеют равную мощность, то для 3-фазной сети можно применить , так как мощность и ток распределяется по всем фазам, следовательно, меньше нагружает отдельные проводники фаз. Номинальное значение тока автомата защиты для 3-фазное сети также будет ниже.

Большое значение имеет размер , который для 3-фазной сети будет иметь размеры заметно больше. Это зависит от размера трехфазного , который имеет габариты больше однофазного, а также автомат ввода будет занимать больше места. Поэтому распределительный щит для трехфазной сети будет состоять из нескольких ярусов, что является недостатком этой сети.

Но у трехфазного питания есть и свои преимущества, выражающиеся в том, что можно подключать трехфазные приемники тока. Ими могут быть , и другие мощные устройства, что является достоинством трехфазной сети. Рабочее напряжение 3-фазной сети равно 380 В, что выше, чем в однофазном типе, а значит, вопросам электробезопасности придется уделить больше внимания. Также дело обстоит и с пожарной безопасностью.

Недостатки трехфазной сети для частного дома

В результате можно выделить несколько недостатков применения трехфазной сети для частного дома:

  1. Нужно получать техусловия и разрешение на подключение сети от энергосбыта.
  2. Повышается опасность поражения током, а также опасность возгорания по причине повышенного напряжения.
  3. Значительные габаритные размеры распредщита ввода питания. Для хозяев загородных домов такой недостаток не имеет большого значения, так как места у них хватает.
  4. Необходим монтаж в виде модулей на вводном щитке. В трехфазной сети это особенно актуально.

Преимущества трехфазного питания для частных домов

  1. Есть возможность распределить нагрузку равномерно по фазам, во избежание возникновения перекоса фаз.
  2. Можно подключать в сеть мощные трехфазные потребители энергии. Это является наиболее ощутимым достоинством.
  3. Уменьшение номинальных значений аппаратов защиты на вводе, а также снижение ввода.
  4. Во многих случаях можно добиться разрешения у компании по энергосбыту на повышение допустимого наибольшего уровня мощности потребления электроэнергии.

В итоге, можно сделать вывод, что практически осуществлять ввод трехфазной сети питания рекомендуется для частных строений и домов с жилой площадью более 100 м 2 . Трехфазное питание особенно подходит тем хозяевам, которые собираются установить у себя циркулярную пилу, котел отопления, различные приводы механизмов с трехфазными электродвигателями.

Остальным владельцам частных домов переходить на трехфазное питание не обязательно, так как это может создать только дополнительные проблемы.

Получение трехфазного тока.


Многофазной системой называют систему переменного тока, состоящую из нескольких цепей, в которых э. д.с. источников энергии имеют одинаковую частоту, но сдвинуты между собой по фазе. Однофазную цепь в такой системе называют фазой. Каждая э.д.с. может действовать в своей самостоятельной цепи и не быть связана с другими э.д.с. В этом случае электрическую систему называют несвязанной. Широкое применение на практике получили связанные многофазные системы, у которых отдельные фазы электрически соединены между собой.

По сравнению с однофазным многофазный ток имеет ряд преимуществ. Для передачи одной и той же мощности требуется меньшее сечение проводов. В работе двигателей и приборов переменного тока используется вращающееся магнитное поле, создаваемое неподвижными катушками или обмотками.

Рис. 1

Из всех систем многофазного тока широкое распространение на практике получил трехфазный ток. Цолучание трехфазного тока можно пояснить следующим образом. Если в однородном магнитном поле (рис. 1) поместить три витка, расположенных под углом 120°

один к другому, и вращать их с постоянной угловой скоростью, в витках будут индуктироваться э. д.с., которые также будут сдвинуты по фазе на 120°

. В промышленности для получения трехфазного тока на статоре генератора переменного тока делают три обмотки, сдвинутые одна относительно другой на 120°

. Такие обмотки называют фазами генератора.

Рис. 2

Соединения звездой.


Соединив фазные обмотки генератора или потребителя таким образом, чтобы концы обмоток были замкнуты в одну общую точку, а начала обмоток подключив к линейным проводам, получим соединение, называемое звездой (рис. 2). Таким образом, мы видим, что при образовании из трех однофазных систем переменного тока трехфазной системы, соединенной в звезду, вместо шести проводов требуются только четыре. Условно соединение звездой обозначается знаком Y


. Точки, в которых соединены концы фазных обмоток, называют нулевыми, а провод, соединяющий их, — нулевым или нейтральным. Три провода, соединяющих свободные концы фаз генератора с концами фаз потребителя, называют линейными.

При равномерно нагруженной трехфазной симметричной системе нулевой провод не нужен; вся мощность может передаваться по трем проводам. Однако при включении в электрическую цепь однофазных потребителей нельзя достигнуть равномерной загрузки фаз. Поэтому в таких случаях нулевой провод необходим, хотя сечение его равняется половине сечения линейного провода.

Рис. 3



При таком соединении конец первой фазы соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей, а конец третьей — с началом первой фазы, а к точкам соединения фаз подключаются линейные провода (рис. 3). Соединение треугольником условно обозначают знаком Δ

.

При соединении треугольником фазы генератора образуют замкнутый контур с небольшим сопротивлением. При неправильном соединении обмоток э.д.с. может увеличиться вдвое. При малом сопротивлении контура может установиться режим, близкий к короткому замыканию.

При соединении треугольником каждая фазная обмотка создает линейное напряжение. Фазное напряжение в данном случае равно линейному. Соединение треугольником применяют для осветительной и силовой нагрузок.

В двигателях трехфазного тока обычно выводят все шесть концов трех обмоток, которые по желанию можно соединить звездой или треугольником.

Между двумя фазными проводами, иногда его упоминают как межфазное или междуфазное. Фазным считается напряжение между нулевым проводом и одним из фазных. В нормальных условиях эксплуатации линейные напряжения одинаковы и превосходят фазные в 1,73 раза.

Эксплуатационные напряжения трехфазной цепи

Трехфазные цепи обладают рядом преимуществ по сравнению с многофазными и однофазными, с их помощью можно легко получить вращательное круговое магнитное поле, которое обеспечивает работу асинхронных двигателей. Напряжение трехфазной цепи оценивают по ее линейному напряжению, для отходящих от подстанций линий его устанавливают 380 В, что соответствует фазному напряжению в 220 В. Для обозначения номинального напряжения трехфазной четырехпроводной сети используют обе величины — 380/220 В, подчеркивая этим, что к ней могут подключаться не только трехфазные устройства, рассчитанные на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные — на 220 В.

Фазой называют часть многофазной системы, имеющую одинаковую характеристику тока. Вне зависимости от способа соединения фаз существуют три одинаковых по действующему значению напряжения трехфазной цепи. Они сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол, составляющий 2π/3. У четырехпроводной цепи, помимо трех линейных напряжений, есть также три фазные.

Номинальные напряжения

Самыми распространенными номинальными напряжениями приемников переменного тока являются 220, 127 и 380 В. Напряжения 220 и 380 В чаще всего используются для питания промышленных устройств, а 127 и 220 В — для бытовых. Все они (127, 220 и 380 В) считаются номинальными напряжениями трехфазной сети. Их наличие в четырехпроводной сети дает возможность подключать однофазные приемники, которые рассчитаны на 220 и 127 В или 380 и 220 В.

Различия систем распределения электроэнергии

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью, однако встречаются другие способы распределения электроэнергии. Например, в ряде населенных пунктов можно найти трехфазную систему с незаземленной изолированной нейтралью и линейным напряжением 220 В.

В данном случае нулевой провод не требуется, а вероятность поражения электрическим током при нарушении изоляции снижается за счет незаземленной нейтрали. Трехфазные приемники подключаются к трем фазным проводам, а однофазные — на линейное напряжение между любой парой фазных проводов.

В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.

Ни для кого не секрет, что сегодня электроэнергия от генерирующих электростанций подается к потребителям по высоковольтным линиям электропередач с частотой 50 Гц. На трансформаторных подстанциях высокое синусоидальное напряжение понижается, и распределяется по потребителям на уровне 220 или 380 вольт. Где-то сеть однофазная, где-то трехфазная, однако давайте разбираться.

Действующее значение и амплитудное значение напряжения

Прежде всего отметим, что когда говорят 220 или 380 вольт, то имеют ввиду действующие значения напряжений, выражаясь математическим языком — среднеквадратичные значения напряжений
. Что это значит?

Это значит, что на сомом деле амплитуда Um (максимум) синусоидального напряжения, фазного Umф или линейного Umл, всегда больше этого действующего значения. Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в корень из 2 раз, то есть в 1,414 раза.

Так что для фазного напряжения в 220 вольт амплитуда равна 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. А если учесть, что напряжение в сети никогда не бывает стабильным, то эти значения могут быть как ниже, так и выше. Данное обстоятельство всегда следует учитывать, например выбирая конденсаторы для трехфазного асинхронного электродвигателя.

Фазное сетевой напряжение

Обмотки генератора соединены по схеме «звезда», и объединены концами X, Y и Z в одной точке (в центре звезды), которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора. Это четырехпроводная трехфазная схема. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода L1, L2 и L3, а к нулевой точке — нейтральный провод N.

Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, — называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф — фазное напряжение.

В трехфазных сетях переменного тока большинства стран стандартное фазное напряжение равно приблизительно 220 вольт — напряжение между фазным проводом и нейтральной точкой, которая обычно заземляется, и ее потенциал принимается равным нулю, потому она и называется еще нулевой точкой
.

Линейное напряжение трехфазной сети

Напряжения между выводом A и выводом B, между выводом B и выводом C, между выводом C и выводом A, — называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводниками трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.

Стандартное линейное напряжение в большинстве стран равно приблизительно 380 вольт. Легко заметить в данном случае, что 380 больше 220 в 1,727 раза, и, пренебрегая потерями, ясно, что это квадратный корень из 3, то есть 1,732. Безусловно, напряжение в сети все время в ту или другую сторону колеблется в зависимости от текущей загруженности сети, но соотношение между линейными и фазными напряжениями именно таково.

В электротехнике часто применяют векторный метод изображения . Метод основан на положении, что при вращении некоторого вектора U вокруг начала координат с постоянной угловой скоростью ω, его проекция на ось Y пропорциональна синусу ωt, то есть синусу угла ω между вектором U и осью Х, который в каждый момент времени определен.

График зависимости величины проекции от времени есть синусоида. И если амплитуда напряжения — это длина вектора U, то проекция, которая меняется со временем — это текущее значение напряжения, а синусоида U(ωt) отражает динамику напряжения.

Так вот, если теперь изобразить векторную диаграмму трехфазных напряжений, то получится, что между векторами трех фаз одинаковые углы по 120°, и тогда если длины векторов — это действующие значения фазных напряжений Uф, то чтобы найти линейные напряжения Uл, необходимо вычислить РАЗНОСТЬ любой пары векторов двух фазных напряжений. Например Ua – Ub.

Выполнив построение методом параллелограмма, увидим, что вектор Uл = Uа + (-Ub), и в результате Uл = 1,732Uф. Отсюда и получается, что если стандартные фазные напряжения равны 220 вольт, то соответствующие линейные будут равны 380 вольт.

Содержание:


Одним из вариантов систем многофазных электрических цепей является трехфазная цепь. В многофазных электрических цепях происходит действие синусоидальных электродвижущих сил с одинаковой частотой. Они отличаются друг от друга по фазе и создаются от общего источника энергии. В трехфазных цепях важными параметрами являются фазное и линейное напряжение, отличающиеся своими электрическими характеристиками.

Что такое фаза

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой. Поэтому определение фазы имеет двоякое значение в электротехнике. Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет наименование цепей: двухфазные, шестифазные и т.д.

Самыми распространенными цепями в современной энергетике являются трехфазные. Они имеют ряд преимуществ перед другими видами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны при производстве и передаче электроэнергии. Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью достаточно просто образуется вращающееся круговое , обеспечивающее работу асинхронных двигателей. Данное явление известно, как ЭДС или по-другому, электродвижущая сила индукции.

Вращающийся магнит называется ротором, а катушки, расположенные вокруг него, образуют статор. Переменное напряжение получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с изменяющимися положительными и отрицательными значениями.

Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что и приводит к образованию переменного напряжения. В статоре имеется три катушки, в каждой из которых присутствует собственная отдельная электрическая цепь. Каждая катушка сдвинута относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита во всех катушках возникает одинаковое переменное напряжение между фазами в трехфазной сети.

Трехфазные цепи дают возможность получать два эксплуатационных напряжения на одной установке — фазное и линейное.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Фазное напряжение — возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейное — определяется как межфазное или между фазное — возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз.

Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение 380, чему равно фазное можно определить с помощью этого коэффициента.

В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 вольт. В трехфазных четырех проводных сетях номинальное напряжение указывается с обозначением обеих величин — 380/220 В. Это означает, что в такую сеть подключаются как приборы с 380 вольт, так и однофазные — на 220 вольт.

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 вольт с заземленным нулевым проводом. Однофазные электроприборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов. Трехфазные электроприборы подключаются к трем различным проводам фаз. В последнем случае не требуется использование нулевого провода, при этом повышает риск поражения током, когда нарушена изоляция.

Отличие линейного напряжения от фазного

Прежде чем рассматривать практическое значение этих параметров, необходимо точно знать, чем различаются между собой линейное и фазное напряжения. Определенное межфазное напряжение в трехфазной цепи может возникнуть либо между двумя фазами, либо между одной из фаз и нулевым проводом. Подобное взаимодействие становится возможным из-за использования в схеме четырехпроводной трехфазной цепи. Ее основными характеристиками являются напряжение и частота.

Напряжение, возникающее между двумя фазными проводниками, считается линейным, а между фазным и нулевым возникает фазное. Линейное напряжение используется для расчета токов и других параметров трехфазной цепи. К таким схемам возможно подключение не только трехфазных контактов, но и однофазных, например, различных бытовых приборов. Номинальное значение линейного напряжения составляет 380 В. Иногда оно изменяется под действием различных факторов, появляющихся в локальной сети. Таким образом, все основные различия между обоими видами напряжений заключаются в способах соединения обмоток.

Наибольшее распространение получило линейное напряжение, из-за безопасного использования и удобного распределения сетей. Для его замеров достаточно мультиметра, тогда как определение характеристик фазного напряжения требует использования вольтметров, датчиков тока и других специальных приборов.

Контроль и выравнивание данного параметра осуществляется с помощью . Этот прибор обеспечивает поддержание этого показателя на нормативном уровне, в том числе он нормализует и повышенное напряжение.

Использование линейного и фазного напряжения

Классическим примером использования линейного и фазного напряжения считаются соединения, используемые при запуске трехфазного генератора. В его конструкцию входят первичные и вторичные обмотки, которые могут соединяться звездой или треугольником.

Схема «треугольник» предполагает соединение конца первой фазы с началом второй. Кроме того, каждый фазный проводник соединяется с линейными проводами источника тока. В результате, происходит выравнивание токов, а фазное напряжение становится равным линейному. По такой же схеме подключаются электродвигатели и трансформаторы.

Другим вариантом является схема «звезда». В этом случае начала всех обмоток подключаются к одной сети при помощи перемычек. Таким образом, в обмотки будет поступать ток с характеристиками этой сети, а межфазное напряжение вступит во взаимодействие со всеми активными контактами.

K10D024MCH Выключатель кулачковый 10А 3+ 0 для измерения линейного и фазного напряжения

Тип товара: Выключатель/переключатель на дверь шкафа

Степень защиты (IP): IP65

Артикул: K10D024MCH

ETIM класс: EC000911

Количество позиций переключения: 3

Конструкция прибора: Фронтальная установка

С нейтральным 0-положением (ОТКЛ): да

С блоком управления: да

Возможно измерение между фазами: да

Доступно для покупки: 0

Напряжение между двумя фазами — Стройпортал Biokamin-Doma.

ru

Особенности линейного напряжения

Электрические цепи характеризуются наличием различных типов напряжения. Линейное напряжение (ЛН) возникает между фазовыми проводами трёхфазной цепи. У всех частей (фаз) многофазной цепи характеристика тока идентична. Название цепей (шести-, трёх- или 2-фазные) обуславливаются числом фаз. Наибольшее распространение получили трёхфазные электроцепи, так как являются наиболее экономичными в сравнении с многофазными или 2-фазными. А также позволяют на одном агрегате получить ЛН и фазное напряжение (ФН).

Какое напряжение называется линейным, а какое фазным

Линейным называется напряженье между 2-мя фазами линии или когда определяется величина между 2-мя проводами различных фаз.

Напряжение между любой фазой и нулём — фазное. Оно меряется между начальной и конечной стадией фазы. Практически ФН от ЛН отличается на 58-60 процентов. То есть, величины ЛН в 1,73 раза больше величин ФН.

Трёхфазные цепи имеют 380В ЛН, что позволяет получить 220В фазного.

Отличия

Специфика ЛН — это показатель, по которому производится расчёт токов и остальных величин трёхфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать одно- и трёхфазные контакты. Номинальное равно 380В и меняется при изменениях в ограниченной сети, к примеру, вследствие скачков.

Популярнейшей является цепь с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе производится по схеме:

  • к фазным проводам подсоединяются однофазные провода;
  • к 3-фазным — 3-фазные.

Широта применения ЛН обуславливается его безопасностью и комфортностью разветвления цепи. Оборудование в таком случае подключается к фазному выводу, и лишь он не безопасен.

Расчёт системы несложен, при этом действуют стандартные физические формулы. Параметры ЛН сети замеряются мультиметром, а ФН — спецустройствами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.

  1. Разводка подобной проводки не нуждается в применении профессионального оборудования. Достаточно отвёрток, которые имеют индикаторы.
  2. Вероятность удара током очень мала. Подобное объясняется присутствующей в цепи свободной нейтралью. Соединение проводников не требует подключения 0-вого вывода.
  3. Схема подходит для всех видов тока.

Важно! К 3-фазной цепи можно подключить 1-фазную. Наоборот сделать нельзя.

  1. Подобная схема подключения пригодна для многих устройств, которым необходима высокая мощность, чтобы работать. ЛН позволяет увеличить КПД двигателя на33%.

При переключении обмоток генератора к треугольнику со звезды обуславливает увеличение в 1,73 раза величины ЛН.

Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении является немаловажным недостатком цепи, так как вследствие этого может случиться пожар.

Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток. Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке.

Соотношения фазного и линейного напряжения

Соотношение между напряжением линейным и фазным составляет 1,73. То есть при ста процентах мощности ЛН, напряжение фазы будет 58%. То есть, ЛН превышает ФН в 1,73 раза и при этом стабильно.

Напряжение в трёхфазной цепи оценивается по параметрам линейной составляющей. Обычно оно 380 вольт и тождественно 220 вольтам фазной компоненты сети трёхфазного электротока. В электрических сетях, где имеется четыре провода, напряжение 3-фазного тока обозначается 380/220В. Это позволяет подключить к подобной сети оборудование с 1-фазным потреблением электричества 220В и мощных приборов, которые могут работать от 380В.

Универсальной и приемлемой в большинстве случаев является трёхфазная цепь 380/220В 0-вым проводом. Электроприборы, которые функционируют от однофазного напряженья 220В, могут при подсоединении к паре проводов ФН питаться от ЛН.

Электрооборудование, которое запитывается от трёхфазной сети может работать, только если имеется подсоединение одновременно к 3-м выводам различных фаз. Тогда заземление не обязательно, но если изоляционный материал провода будет повреждён, то отсутствие 0-ого значительно увеличивает опасность удара электрическим током.

Важно! При понижении ЛН меняются величины ФН. При уже выясненном значении междуфазного напряжения определить величину ФН труда не составит.

Чему равно линейное напряжение

В большей части стран мира стандартное ЛН составляет примерно 380В.

В трёхфазных цепях фазное и линейное напряжение находятся в соотношении 220В/380В соответственно.

В чем измеряется

Согласно ГОСТ 13109 норма напряжения в электрической сети варьирует в диапазоне от 198В до 242В (то есть 220В плюс или минус 10 процентов). При частой поломке бытовой техники, ламп или их мигании потребуется измерение напряжения в электрической проводке. Подобная проверка делается мультиметром или вольтметром. Ночью, когда электроприборы используются по минимуму, полученные значения будут максимальными.

Мультиметром измеряется напряжение в трёхфазной сети так:

  1. Между рабочим 0 и каждой из фаз: А-N, В-N, С-N.
  2. Линейные напряжения: А-В, А-С, В-С.

Всего должно получиться шесть измерений. Иногда делается ещё один замер — между заземляющим и нулевым рабочим проводником: N-PE.

Как измерить

Измерить подобную систему можно мультиметром или применив физические формулы.

ЛН рассчитывается по формуле Кирхгофа: ∑ Ik = 0. Здесь сила тока равняется нулю во всех частях электроцепи, то есть к=1. Используется также закон Ома: I=U/R. Применив обе формулы можно высчитать параметры клейма или электросети.

В системе из несколько линий, потребуется найти напряжение между 0 и фазой IL = IF. Значения IL и IF непостоянные и меняются при разных вариациях подключения. Потому линейные параметры точно такие же, как и фазные.

Фазное

Для того чтобы получить показания подключения фазного вида, потребуется специальное оборудование, например, мультиметр, вольтметр. Для того чтобы измерить токи и напряжения в трёхфазных цепях обычно достаточно знать данные одного линейного тока и одного ЛН.

ФН измеряется при проседании (падении) линейного. Из линейных величин извлекается Квадратный корень из трёх. Полученный показатель и есть параметры ФН.

Линейное

Для расчёта соотношения линейного проводника и фазы применяется формула: Uл=Uф∙√3, Uф — фазовое, Uл — линейное.

Важно! Формула справедлива, только если IL = IF. Когда в цепь добавлены другие отводящие элементы, то для них потребуется сделать персональный расчёт фазового напряжения. Тогда Uф нужно заменить цифровыми величинами самостоятельного клейма.

Реактивная трёхфазная мощность рассчитывается по формуле: Q = Qа + Qb + Qс. Значение активной мощности можно найти, используя аналогичную формулу: P = Pа + Pb + Pс. Необходимость в подобных расчётах возникает, если к электрической сети подключается промышленная система.

Распространённость сетей с линейным током объясняется их относительной безопасностью и несложностью разведения электропроводки. Электрооборудование присоединено исключительно к одному фазному проводу (по нему проходит ток) и только он может быть опасен, второй — это заземление. ЛН возникает в трёхфазной цепи и даёт увеличение приблизительно на 73%.

Фаза тока.

У новичков в мире электрики и домовладельцев иногда возникает вопрос: что такое фаза тока в бытовой электропроводке. Связано это с необходимостью починить какой-либо электроприбор.

В возникшей ситуации наиболее приоритетной задачей мастера должно стать соблюдение правил техники безопасности, а не проявление прикладных навыков и умений. Знание элементарных законов функционирования тока и процессов, проходящих внутри бытовых электроприборов не только поможет справиться с большинством неисправностей, возникающих в них, но и сделает этот процесс наиболее безопасным.

Конструкторы и инженеры делают все возможное, чтобы предотвратить несчастный случай при работе с электричеством в быту. Задача потребителя сводится к соблюдению предписанных норм.

Далее мы рассмотрим:

  • однофазный ток;
  • двухфазный ток;
  • трехфазный ток.

Однофазный ток.

Переменный ток, который получают при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током.

Как правило, для передачи однофазного тока используют 2 провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Напряжение между этими проводами составляет 220 В.

Однофазное электропитание. Однофазный ток можно подвести к потребителю двумя различными способами: 2-проводным и 3-проводным. При первом (двухпроводном), для подведения однофазного тока используют два провода. По одному протекает фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Таким образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, дома. При втором способе для подведения однофазного тока — добавляют ещё один провод. Называется такой провод заземлением (РЕ). Он предназначен для предотвращения поражения человека электрическим током, а так же для отвода токов утечки и предотвращения приборов от поломки.

Двухфазный ток.

Двухфазным электрическим током называется совокупность двух однофазных токов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол Pi2 или на 90 °.

Наглядный пример образования двухфазного тока. Возьмем две катушки индуктивности и расположим их в пространстве таким образом, чтобы их оси были взаимно перпендикулярны, после чего запитаем систему катушек двухфазным током, как результат получим в системе два магнитных потока. Вектор результирующего магнитного поля будет вращаться с постоянной угловой скоростью, как следствие, возникает вращающееся магнитное поле. Ротор с обмотками, изготовленными в виде короткозамкнутого «беличьего колеса» или представляющий собой металлический цилиндр на валу, будет вращаться, приводя в движение механизмы.

Передают двухфазные токи при помощи двух проводов: двумя фазными и двумя нулевыми.

Трехфазный ток.

Трехфазной системой электрических цепей называется система, которая состоит из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ=2π/3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током. Трехфазный ток легко передаётся на дальние расстояния. Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В. Пара — фазный провод и нуль — имеет напряжение 220 В.

Распределение трёхфазного тока по жилым домам выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным. Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После распределительного щита для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами будет составлять 220В.

Пятипроводное подключение трехфазного тока — в схему добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ). В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно, в противном случае может произойти перекос фаз. От того, какая электропроводка используется в доме, зависит какое электрооборудование можно в неё включать. К примеру, заземление обязательно, если в сеть включаются приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели, электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры, устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока). Трехфазный ток необходим для электропитания двигателей (актуальных для частного дома).

Устройство бытовой электропроводки.

Вначале электроэнергия вырабатывается на электростанции. Затем через промышленную электросеть она попадает на трансформаторную подстанцию, где напряжение преобразуется в 380 вольт. Соединение вторичных обмоток понижающего трансформатора выполнено по схеме «звезда»: три контакта подключены к общей точке «0», а три оставшихся присоединены к клеммам «A», «B» и «C» соответственно. Для наглядности приводится картинка.

Объединенные контакты «0» подсоединяются к заземлительному контуру подстанции. Также здесь ноль расщепляется на:

  • Рабочий ноль (на картинке изображен синим)
  • PE-проводник, выполняющий защитную функцию (линия желто-зеленого цвета)

Нули и фазы тока с выхода понижающего трансформатора подводятся к распределительному щитку жилого дома. Полученная трехфазная система разводится по щиткам в подъездах. В конечном итоге, в квартиру попадает фазовое напряжение 220 В и проводник PE, выполняющий защитную функцию.

Итак, что же такое фаза тока и ноль? Нулем называют проводник тока, присоединенный к заземлительному контуру понижающего трансформатора и служащий для создания нагрузки от фазы тока, подсоединенной к противоположному концу обмотки трансформатора. Кроме того, существует так называемый «защитный ноль» — это PE-контакт, описанный ранее. Он служит для отвода токов при возникновении технической неисправности в цепи.

Этот метод подключения жилых домов к городской электросети отработан десятилетиями, но все же он не идеален. Иногда в вышеописанной системе появляются неисправности. Чаще всего, они связаны с низким качеством соединения на определенном участке цепи или полным обрывом электрического провода.

Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода.

Обрыв электрического провода часто обусловлен элементарной рассеянностью мастера – забыть присоединить к определенному прибору в доме фазу тока или ноль – проще простого. Кроме того, нередки случаи отгорания нуля на подъездном щитке в связи с высокой нагрузкой на систему.

В случае обрыва соединения любого электроприбора в доме со щитком, этот прибор перестает работать – ведь цепь не замкнута. При этом не имеет значения, какой именно провод разорван – ноль или фаза тока.

Аналогичная ситуация происходит, когда разрыв наблюдается между распределительным щитком многоквартирного дома и щитом конкретного подъезда – все квартиры, подключенные к щиту подъезда, окажутся обесточены.

Вышеописанные ситуации не вызывают серьезных сложностей и не представляют опасности. Они связаны с обрывом лишь одного проводника и не несут в себе угрозы безопасности электроприборов или людей, находящихся в квартире.

Самая опасная ситуация – исчезновение соединения между заземлительным контуром подстанции и средней точкой, к которой подключена нагрузка внутридомового электрощита.

В этом случае электрический ток пойдет по контурам AB, BC, CA, а общее напряжение на этих контурах – 380 В. В связи с этим возникнет очень неприятная и опасная ситуация – на одном электрощитке может вовсе не быть напряжения, так как хозяин квартиры посчитал нужным отключить электроприборы, а на другом возникнет высокое напряжение близкое к 380 вольтам. Это вызовет выход из строя большинства электроприборов, ведь номинальное напряжение работы для них – 240 вольт.

Конечно, такие ситуации можно предотвратить – существуют достаточно дорогостоящие решения для защиты от скачков напряжения. Некоторые производитель встраивают их в свои приборы.

Как определить ноль и фазу собственными силами.

Для определения нуля и фазы тока существуют специальные отвертки-тестеры.

Она работает по принципу прохождения тока низкого напряжения через тело человека, использующего ее. Отвертка состоит из следующих частей:

  • Наконечник для подключения к фазовому потенциалу розетки;
  • Резистор, снижающий амплитуду электротока до безопасных пределов;
  • Светодиод, загорающийся при наличии потенциала фазы тока в цепи;
  • Плоский контакт для создания цепи сквозь тело оператора.

Принцип работы с отверткой-тестером показан на картинке ниже.

Кроме тестовых отверток, существуют и другие способы определить, к какому контакту розетки подключена фаза тока, а к какому – ноль. Некоторые электрики предпочитают пользоваться более точным тестером, используя его в режиме вольтметра.

Показания стрелки вольтметра означают:

1. Наличие напряжения 220 В между фазой и нулем

2. Отсутствие напряжения между землей и нулем

3. Отсутствие напряжения между фазой и нулем

Вообще-то, в последнем случае стрелка должна показывать 220 В, но в данном конкретном случае центральный контакт розетки не подключен к потенциалу земли.

Три фазы для чайников: знания, которые пригодятся каждому

Три фазы это основа электроэнергетики. С тех пор, как гениальный россиянин Александр Осипович Доливо-Добровольский внедрил эту инновацию в массовое применение, весь мир был опоясан миллионами километров электрических проводов и десятками миллионов электродвигателей, которые объединяет одно — они все работают на трёхфазном напряжении.

Не думаю, что будет преувеличением сказать: знать, как работает система на трёх фазах это необходимое условие для каждого, кто интересуется технологиями и имеет инженерную «жилку».

Почему именно три фазы?

Три фазы — это минимальное число полюсов, которое способно надёжно запускать, с помощью вращающегося магнитного поля, ротор электродвигателя. Большее число полюсов ведёт к усложнению конструкции двигателя (и трансформаторов) и ничего не даёт взамен. На этом «прокололся» разрекламированный Никола Тесла: вместо того, чтобы сосредоточиться на трёх фазах, он пытался внедрить многофазные системы, что, в итоге, определило его провал.

Даже само число «три» намекает на некую гармонию , завершённость. Стулу нужно минимум три ножки, чтобы стоять не падать, пирамида — самая надёжная конструкция, созданная человеком, имеет боковую стенку в виде треугольника и так далее.

Как это работает?

Если мы подключим к каждому проводу трёхфазного источника тока осциллограф — прибор, рисующий колебания напряжения на временной шкале, мы увидим, что на каждом из них ток имеет идентичную форму — синусоиды. Но каждая из них будет сдвинута относительно соседней на 120 градусов, то есть на 1/3 периода.

Например, в тот момент, когда на фазе А напряжение равно нулю, на фазе В напряжение, пройдя максимум, снижается, а фаза С, где полярность тока уже сменилась имеет отрицательный (обратно направленный ток).

Через треть периода (0,007 сек) «на нуле» будет уже фаза С, фаза А пройдёт пик, снижаясь к нулю, а фаза В (как С, треть периода назад) будет иметь обратную полярность. И так по кругу .

380 и 220 Вольт — «инь и янь» бытового электричества

Если мы подключим, в любой момент времени, между любыми двумя проводами вольтметр переменного тока, он покажет одну и ту же цифру — 380 Вольт. Это так называемое » линейное напряжение «. Откуда же в наших розетках берётся значение напряжения 220 Вольт? Здесь «вступает в игру» четвёртый провод — нейтраль или «ноль».

Строго говоря, для передачи энергии и работы трёхфазных приборов, ноль не требуется. Ток (благодаря сдвигу синусоид) прекрасно перетекает от фазы к фазе, выполняя любую нужную работу — вращение двигателя, нагрев ТЭНа или освещение, если найти светильник на 380 Вольт. Ноль нужен в двух случаях:

  • когда нужно запитать однофазный прибор;
  • если нужно, для целей защиты людей, обеспечить заземление.

Однофазные приборы намного проще в устройстве, а следовательно — дешевле . Выгоды очевидны, да и заземление штука нужная, когда электричеством пользуются люди, далёкие от основ электробезопасности. А делается ноль очень просто. Все три фазы соединяются одним «хвостом» вместе. Между оставшимися концами напруга по-прежнему 380 Вольт. А вот между «свободным» хвостом и точкой соединения уже меньше (в 1,73 раза) — 220 Вольт («фазное напряжение»). К этим выводам можно подключать ваш утюг, компьютер и светильник, имеющие по два провода питания — они будут работать как надо.

Простота и гениальность системы трёх фаз — в её универсальности . К одной и той же линии могут быть подключены простые приборы на 220 Вольт и мощные электродвигатели на трёх фазах, маломощные настольные лампы и сверхмощные плавильные печи и всё будет работать без перебоев и долгие годы. Главное, чтобы хватило мощности источника тока — генератора или трансформатора.

И, как «вишенка на тортик» — при передаче энергии на большие расстояния, трёхпроводная линия, по сравнению с двухпроводной, обходится на треть дешевле , благодаря экономии на проводах.

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Три фазы = линейное напряжение 380 Вольт, Одна фаза = фазное напряжение 220 Вольт

Статья адресована начинающим электрикам. Я тоже когда-то был начинающим, и всегда рад поделиться знаниями и поднять профессиональный уровень моих читателей.

Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 В, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.

Очень коротко, для тех, кто не будет читать дальше: напряжение 380 В называется линейным и действует в трехфазной сети между любыми из трёх фаз. Напряжение 220 В называется фазным и действует между любой из трёх фаз и нейтралью (нулём).

Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.

Чем три фазы отличаются от одной?

В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.

Напряжения в трёхфазной системе

Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке , и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.

Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.

Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.

Подробнее о перекосе фаз, и от чего он бывает – здесь.

А защититься от перекоса фаз лучше всего с помощью реле напряжения, например Барьер или ФиФ ЕвроАвтоматика.

Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.

Однофазная сеть 220 В, плюсы

  • Простота
  • Дешевизна
  • Ниже опасное напряжение

Однофазная сеть 220 В, минусы

  • Ограниченная мощность потребителя

Трехфазная сеть 380 В, плюсы

  • Мощность ограничена только сечением проводов
  • Экономия при трехфазном потреблении
  • Питание промышленного оборудования
  • Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания

Трехфазная сеть 380 В, минусы

  • Дороже оборудование
  • Более опасное напряжение
  • Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…

Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.

Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.

Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.

А если Вам вообще интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.

Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.

Например, 15 кВт – это для одной фазы около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Подписывайся, и читай статью дальше:

И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.

Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда”, то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.

В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных калориферах и конвектоматах.

Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.

Система распределения электроэнергии

Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.

На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.

Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя

На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).

Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т. п.

Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.

Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.

Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.

Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.

Трехфазный ввод. Переход на меньшее сечение проводов, чтобы подключить их к счетчику.

Линейное и фазное напряжение — отличие и соотношение

В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.

Ни для кого не секрет, что сегодня электроэнергия от генерирующих электростанций подается к потребителям по высоковольтным линиям электропередач с частотой 50 Гц. На трансформаторных подстанциях высокое синусоидальное напряжение понижается, и распределяется по потребителям на уровне 220 или 380 вольт. Где-то сеть однофазная, где-то трехфазная, однако давайте разбираться.

Действующее значение и амплитудное значение напряжения

Прежде всего отметим, что когда говорят 220 или 380 вольт, то имеют ввиду действующие значения напряжений, выражаясь математическим языком — среднеквадратичные значения напряжений . Что это значит?

Это значит, что на самом деле амплитуда Um (максимум) синусоидального напряжения, фазного Umф или линейного Umл, всегда больше этого действующего значения. Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в корень из 2 раз, то есть в 1,414 раза.

Так что для фазного напряжения в 220 вольт амплитуда равна 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. А если учесть, что напряжение в сети никогда не бывает стабильным, то эти значения могут быть как ниже, так и выше. Данное обстоятельство всегда следует учитывать, например выбирая конденсаторы для трехфазного асинхронного электродвигателя.

Фазное сетевой напряжение

Обмотки генератора соединены по схеме «звезда», и объединены концами X, Y и Z в одной точке (в центре звезды), которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора. Это четырехпроводная трехфазная схема. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода L1, L2 и L3, а к нулевой точке — нейтральный провод N.

Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, — называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф — фазное напряжение.

В трехфазных сетях переменного тока большинства стран стандартное фазное напряжение равно приблизительно 220 вольт — напряжение между фазным проводом и нейтральной точкой, которая обычно заземляется, и ее потенциал принимается равным нулю, потому она и называется еще нулевой точкой .

Линейное напряжение трехфазной сети

Напряжения между выводом A и выводом B, между выводом B и выводом C, между выводом C и выводом A, — называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводниками трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.

Стандартное линейное напряжение в большинстве стран равно приблизительно 380 вольт. Легко заметить в данном случае, что 380 больше 220 в 1,727 раза, и, пренебрегая потерями, ясно, что это квадратный корень из 3, то есть 1,732. Безусловно, напряжение в сети все время в ту или другую сторону колеблется в зависимости от текущей загруженности сети, но соотношение между линейными и фазными напряжениями именно таково.

Откуда взялся корень из 3

В электротехнике часто применяют векторный метод изображения синусоидально изменяющихся во времени величин напряжений и токов.

График зависимости величины проекции от времени есть синусоида. И если амплитуда напряжения — это длина вектора U, то проекция, которая меняется со временем — это текущее значение напряжения, а синусоида отражает динамику напряжения.

Так вот, если теперь изобразить векторную диаграмму трехфазных напряжений, то получится, что между векторами трех фаз одинаковые углы по 120°, и тогда если длины векторов — это действующие значения фазных напряжений Uф, то чтобы найти линейные напряжения Uл, необходимо вычислить РАЗНОСТЬ любой пары векторов двух фазных напряжений. Например Ua – Ub.

Выполнив построение методом параллелограмма, увидим, что вектор Uл = Uа + (-Ub), и в результате Uл = 1,732Uф. Отсюда и получается, что если стандартные фазные напряжения равны 220 вольт, то соответствующие линейные будут равны 380 вольт.

Как проверить или измерить напряжение электрического тока?

Сразу расскажу для чего необходимо самостоятельно в своей квартире или доме измерять в Вольтах напряжение.

Во-первых, для того что бы убедится в исправности электрической розетки, выключателя, светильника- Мы проверяем на их контактах наличие напряжения, которое должно соответствовать 220 Вольтам с допустимыми отклонениями для домашней электросети.

Во-вторых, если напряжение в электропроводки будет значительно выше допустимых пределов, то как показала практика- это является очень часто причиной поломки электроники, бытовой техники и перегорания ламп в светильниках. Причем не только превышение или перенапряжение в электросети опасно, но так же, но конечно в меньшей степени- опасно снижение ниже допустимой величины напряжения, в таких условиях, как правило ломается компрессор холодильника.

Допустимые значения напряжения, причины скачков.

Согласно требованиям ГОСТа 13109, значение напряжения в домашней электрической сети должно быть в пределах 220В ±10% ( от 198 Вольт до 242 Вольт). Если в вашем доме или квартире стали тускло гореть, моргать лампочки или, вообще они часто перегорают, не стабильно работает бытовая техника и электроника- рекомендую сразу по максимуму все выключить и проверить значение напряжения в электропроводке.

Если Вы зарегистрировали скачки напряжения, то чаще всего в периодическом снижении ниже допустимого уровня виноваты соседи по дому или улице. Так как к линии, идущей от подстанции не только Вы подключены, но и ваши соседи. Это обычно характерно для частных или индивидуальных домов, в случаях, если другой человек, а тем более если несколько, на той же линии включат мощный потребитель, который периодически меняет уровень энергопотребления, например сварочный аппарат, станок и т. д.

Второй вариант касается всех, но чаще встречается в многоквартирных домах. Если в щите на 380 Вольт отгорит ноль, все квартиры начинают получать электроэнергию в аварийном режиме. Причем, в зависимости от нагрузки на каждую фазу, в одной квартире будет перенапряжение в другой наоборот- падение.

Почему это происходит? Потому что на этажный щиток приходит 3 фазы + ноль = заземляющий проводник. Каждая

квартира подключается к одной фазе, нулю и заземлению (для 3 проводных линий).

Квартиры сидят на разных фазах, потому что необходимо обеспечить равномерную нагрузку на все 3 фазы для нормальной работы всей электросети до подстанции. Так вот напряжение между фазами 380 Вольт, а между фазой и нулем (заземлением)- 220 Вольт.

Получается что все нулевые проводники сведены в одну точку (смотрите справа схему), и при пропадании (обрыве) нулевого проводника- все квартиры начинают запитываться без него только фазами, которые оказываются подключенными в звезду.

Что такое линейное и фазное напряжение.

Знание этих понятий очень важно для работы в электрощитах и с электротехническими устройствами, работающими на 380 Вольт. Если у Вас обычная квартира и Вы не собираетесь работать в электрощитах, то этот пункт можете пропустить т. к. у Вас в квартире только фазное напряжение 220 вольт.

В большинстве частных или индивидуальных домов так же на электрощит или счетчик приходит только 2 (фаза и ноль)

или 3 (+заземление) провода, что означает присутствие в вашей квартире или доме напряжения 220 Вольт. Но если приходит 4 или 5 проводов то, это означает что Ваш дом (бывает и в гаражах, и особенно в офисах) подключен к сети 380 Вольт.

Напряжение между любыми двумя из трех фазами линии электропитания называется линейным, а между любой фазой и нулем- фазным.

В нашей стране линейное напряжение у электропотребителей равно 380 Вольтам (измеряется между фазами), а фазное- 220 Вольт. Смотрите на рисунке слева.

Бывают и другие значения в электросистеме нашей страны, но фазное всегда меньше линейного на корень квадратный из трех.

Как проверить напряжение.

Для измерения напряжения электрического тока служат следующие измерительные приборы:

  1. Вольтметр, хорошо знакомый всем с уроков физики. В повседневной жизни он не используется.
  2. Мультиметр, обладающий многочисленными функциями, в том числе и измерения величины тока и напряжения. Рекомендую почитать нашу статью: «Как пользоваться мультиметром».
  3. Тестер— то же самое что и мультиметр, только механической стрелочной конструкции.

Внимание, при измерении источников постоянного тока (какие к ним относят) необходимо соблюдать полярность.

Как измерить напряжение в розетке, в патроне лампы и т. п.:

  1. Проверяем надежность изоляции измерительного прибора, особенно обращаем внимание на щупы, которые обязательно необходимо подключать только в соответствующие проводимым операциям гнезда.
  2. Устанавливаем переключатель пределов измерений на приборе в положение измерения переменного напряжения до 250 Вольт (400- для измерений линейного напряжения).
  3. Вставляем щупы в розетку или подносим к контактам на лампе, светильнике или любом другом электроприборе.
  4. Снимаем показания.

Будьте осторожны- работа проводится под напряжением- не касайтесь руками не изолированных контактов и проводов, находящихся под напряжением.

Как измерить напряжение аккумулятора, батарейки и блока питания.

Все источники постоянного тока необходимо измерять с соблюдением полярности- черный щуп ставим на минусовую

клемму, а красный — на плюсовую клемму.

А так все аналогично проводятся как и при проведении вышеописанных измерений в розетке, но только тестер или мультиметр необходимо переключить в режим измерения постоянного тока с пределом выше указанного на АКБ, батарейке или блоке питания.

Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях

Случаи поражения человека током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Опасность такого прикосновения, оцениваемая величиной тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от величины емкости токоведущих частей относительно земли и т. п.

Схемы включения человека в цепь могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя проводами и между одним проводом и землей (рис. 68). Разумеется, во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей.

Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным включением, а вторую — однофазным.

Двухфазное включение, т. е. прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение — линейное, и поэтому через человека пойдет больший ток:

где Ih — ток, проходящий через тело человека, А; UЛ = √3 Uф — линейное напряжение, т. е. напряжение между фазными проводами сети, В; Uф — фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом одной обмотки (или между фазным и нулевым проводами), В.

Рис. 68. Случаи включения человека в цепь тока:

а — двухфазное включение; б, в — однофазные включения

Нетрудно представить, что двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралями.

При двухфазном включении опасность поражения не уменьшится и в том случае, если человек надежно изолирован от земли, т. е. если он имеет на ногах резиновые галоши или боты либо стоит на изолирующем (деревянном) полу, или на диэлектрическом коврике.

Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное включение, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т. е. меньше линейного в 1,73 раза. Соответственно меньше оказывается ток, проходящий через человека.

Кроме того, на величину этого тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.

В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через человека, при прикосновении к одной из фаз сети в период ее нормальной работы (рис. 69, а) определяется следующим выражением в комплексной форме (А):

где Z — комплекс полного сопротивления одной фазы относительно земли (Ом):

здесь r и С — соответственно сопротивление изоляции провода (Ом) и емкость провода (Ф) относительно земли (приняты для упрощения одинаковыми для всех проводов сети).

Рис. 69. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью: а — при нормальном режиме; б — при аварийном режиме

Ток в действительной форме равен (А):

, (35)

Если емкость проводов относительно земли мала, т. е. С = 0, что обычно имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, то уравнение (35) примет вид

, (36)

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т. е. r ≈ ∞, что обычно имеет место в кабельных сетях, то согласно выражению (35) ток через человека (А) будет:

, (37)

где хс = 1/wC — емкостное сопротивление, Ом.

Из выражения (36) следует, что в сетях с изолированной нейтралью, обладающих незначительной емкостью между проводами и землей, опасность для человека, прикоснувшегося к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит от сопротивления проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается.

Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние в целях своевременного выявления и устранения возникших неисправностей.

Однако в сетях с большой емкостью относительно земли роль изоляции проводов в обеспечении безопасности прикосновения утрачивается, что видно из уравнений (35) и (37).

При аварийном режиме работы сети, т. е. когда возникло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление гзм ток через человека, прикоснувшегося к здоровой фазе (рис. 69, б), будет (А):

, (38)

а напряжение прикосновения (В):
, (39)

Если принять, что rзм = 0 или по крайней мере считать, что гзм < Rh (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (39)

, (40)

т. е. человек окажется под линейным напряжением.

В действительных условиях гзм > 0, поэтому напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети. Таким образом, этот случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме

работы [см. уравнения (36) и (39), имея в виду, что r/3>rзм].

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью проводимость изоляции и емкостная проводимость проводов относительно земли малы по сравнению с проводимостью заземления нейтрали, поэтому при определении тока через человека, касающегося фазы сети, ими можно пренебречь.

При нормальном режиме работы сети ток через человека будет (рис. 70, а):

, (41)

где г0 — сопротивление заземления нейтрали, Ом.

Рис. 70. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью:

а — при нормальном режиме; б — при аварийном режиме

В обычных сетях r0 < 10 Ом, сопротивление тела человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Ом. Следовательно, без большой ошибки в уравнении (41) можно пренебречь значением г0 и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток, проходящий через него, равен частному от деления Uф на Rh

Отсюда следует, что прикосновение к фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью в период нормальной ее работы более опасно, чем прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной нейтралью [ср. уравнения (36) и (41)], но менее опасно прикосновения к неповрежденной фазе сети с изолированной нейтралью в аварийный период [ср. уравнения (38) и (41)], так как rзм может в ряде случаев мало отличаться от г0.


Полезная информация:

Напряжение фазное — Энциклопедия по машиностроению XXL

Номинальное напряжение (фазное), в. . 49 Номинальная мощность, ква. …. 550 Пределы регулирования напряжения при номинальном напряжении сети, в. . . от 11,5 до 49  [c.152]

Задача получения замкнутых систем уравнений в более сложных случаях, чем рассмотренные ранее (см. 3 гл. 1 и 5,6 гл.З), фактически сводится к определению тензоров напряжений или а,- в фазах, потоков энергий i, qi, Aj, интенсивностей меж-фазного взаимодействия /, /, работы внутренних сил в фа-  [c.185]










Фазным (Уф) называется напряжение, создаваемое одной любой фазной обмоткой.[c.113]

В системах с трехфазной сетью указывают линейное напряжение в системах с нулевым проводом (рис. 8, а) — линейное и фазное напряжения, например, 380/220 В.  [c.113]

Однофазные потребители, рассчитанные на фазное напряжение в трехфазной системе с нулевым проводом, включают между нулевым проводом и любым из линейных проводов потребители, рассчитанные  [c.113]

Напряжения vi Uqу на преобразованных контурах статора w y и Wqi выражаются через напряжения Uqy и i, фазных обмоток Wgy и и>й1 как функции угла (см. рис. 5.1) или как проекции результирующего напряжения статора Wi в виде  [c.104]

Силовые кабели с поясной изоляцией выпускаются трехжильного типа с секторными жилами из меди или алюминия в диапазоне сечений 6—240 мм . В качестве изоляции в них используется кабельная бумага, которая накладывается на жилу методом обмотки и пропитывается затем вязким маслоканифольным составом. Поверх скрученного из изолированных жил сердечника кабеля накладывается поясная изоляция, толщина которой меньше, чем толщина фазной (жильной) изоляции, так как жильная изоляция рассчитывается на линейное напряжение, которое в три раза больше фазного.  [c.259]

При симметричной системе синусоидальных напряжений, приложенных к статору, для фазных напряжений, приведенных к осям d я q, имеем выражения  [c.28]

Для насоса первого и второго контуров были спроектированы и изготовлены регулируемые электроприводы по схеме АВК с электродвигателями на напряжение 6000 В и частоту 50 Гц с фазным ротором. Структурная схема системы управления станцией, АВК и ГЦН приведена на рис. 5.29. Регулируемый электропривод дает возможность  [c.175]

Леонар- преобразователь муфта скольжения с фазным напряжения  [c.305]

Фазным напряжением Up называется напряжение между началом и концом каждой фазной обмотки. Ток, протекающий по фазной  [c.521]

В этом случае а) линейные напряжения равны фазным Ui == Up, б) линейные токи  [c.522]

При правильном порядке следования фаз, равенстве напряжений ,[ = У, и небольшом неравенстве частот ф м лампы, включённые по схеме фиг. 54, а, будут одновременно загораться и потухать. Из фиг. 54, б видно, что при неравенстве частот звезда векторов сети А — S — С будет вращаться со скоростью, отличной от скорости вра-( щения векторов звезды А В — С, и напряжения на фазных лампах будут одновременно возрастать или уменьшаться.  [c.535]

На фиг. 55 изображены кривая напряжения сети U и кривая э. д. с. приключаемого генератора Е и напряжение, приходящееся на каждую фазную лампу. Это напряжение будет возрастать от О до 2 6/, и поэтому лампы должны быть взяты на  [c.535]

Сварочные посты включаются на фазное напряжение (порядка 65 в) через реакторы таким образом, чтобы создать равномерную нагрузку фаз (фиг. 35).  [c.288]










В системах с нулевым проводом (фиг. 8, а) указываются линейное и фазное напряжения, например 380/220 в.  [c.225]

Включение однофазных потребителей (приемников) в трехфазной системе с нулевым проводом на фазное напряжение производится между нулевым и любым из линейных проводов потребители, рассчитанные на междуфазное напряжение, включаются между линейными проводами.  [c.225]

Трехфазные потребители, например статоры асинхронных электродвигателей, включаются звездой, если напряжение сети соответствует линейному напряжению потребителя (фиг. 9, а), или треугольником, если напряжение сети соответствует фазному напряжению потребителя (фиг. 9, б). Например, двигатель, рассчитанный на 380/220 в, при напряжении сети 380 в включается звездой, при напряжении сети 220 в — треугольником. Номинальные напряжения установок см. в табл. 3.  [c. 225]

Фазным называется напряжение 11ф, создаваемое одной фазной обмоткой.  [c.461]

Следуюн(ий метод регулирования основан на использовании индукционного регулятора (рис. 5-8, г). Простейшим индукционным регулятором может служить заторможенЕ1ый асинхронный двигатель с фазным ротором, устроенный таким образом, чтобы ротор можно было плавно поворачивать на 180°. К тре хфазной сети присоединяются три фазные обмотки либо ротора, либо статора, создающие вращающееся магнитное поле. Если к сети присоединен ротор, то в каждой фазной обмотке статора благодаря вращающемуся магнитному полю индуктируется переменное напряжение. При повороте ротора амплитуда этого напряжения остается одной и той же, а фаза будет изменяться. Первичная обмотка испытательного трансформатора присоединяется к сети последовательно с одной из указанных выше фазных обмоток. Вследствие этого к трансформатору прикладывается геометрическая сумма напряжения сети П] и напряжения фазной обмотки В зависимости от положения ротора сдвиг фаз между напряжениями П, и Пз имеет различное значение. Таким образом, напряжение на первичной обмотке трансформатора Пт при повороте ротора будет плавно и.зменяться от минимума (О1 — С/. ) до максимума (и214 >) Индукционные регуляторы обеспечивают плавное регулирование напряжения, по вызывают искажение кривой напряжения.  [c.106]

В общем случае при неформальной постановке задача оптимизации ЭМУ включает в себя выбор онтималыюго типа об1 СКта (например, электрические машины постоянного тока с электромагнитным возбуждением и возбуждением от постоянных магнитов, асинхронные с короткозамкнутым и фазным ротором, синхронные и пр ), его конструктивной схемы (нормальное и обращенное, цилиндрическое и торцевое исполнение, способы охлаждения и передачи электрической энергии на вращающиеся части устройства, тин опор вращающихся частей и пр.), оптимизацию параметров объекта (геометрические размеры, обмоточные данные, характеристики электрических и магнитных материалов), а также поиск способов оптимального управления объектом (например, способов изменения напряжения и частоты питания) и, наконец, оптимизацию значений допусков па параметры.[c.143]

Приведенные тензоры напряжений и векторы, характеризующие перенос импульса и энергии в дисперсной смеси. Рас-смотрпм более конкретные, нежели в 2, представления для осредненных тензоров напряжений и сил мея фазного взаимодействия в дисперсных смесях, учитывая структуру последних.  [c.66]

Если пренебречь также работой вязких напряжений, то уравнение притока тепла на меж фазн,ой границе примет вид  [c.82]

Если частота поля выбрана по условию (9-30) или (9-31), то электромагнитное поле в объеме нагреваемого тела син-фазно и, следовательно, квазистационарно. В квазистационарпом поле совпадают по фазе ток н напряженность магнитного поля, и поэтому (см. диаграмму на рис. 9-3) угол  [c.143]

СУВ состоит из маломощного трансформатора TI с сетевой обмоткой и вторичными обмотками Wg, Wi. Обмотка нагружена на диодный мост (ДМ), к выходам которого подключены формирователи синхронизирующих импульсов (ФСИ), формируюшде синхроимпульсы из огибающих фазных напряжений в моменты естественной коммутации. Входы фазосдвигающих устройств (ФСУ) подключены к ФСИ, а выходы — к фор-  [c.75]

Соотношения между линейным и фазным напряжениями и xoKaMt Соединение звездой  [c.342]

Соединение обмоток источников трехфазного тока (генераторов, тран-сформатороа) производится либо звездой (фиг. 8, а), либо треугольником (фиг, 8, б). Фазным называется напряжение 11ф, создаваемое одной любой фазной обмоткой линейным, или междуфазным, называется напряжение иизмеренное между двумя любыми линейными проводами.  [c.225]


Общие сведения о линейно-фазовых фильтрах — Технические статьи

Линейная фазовая характеристика, также известная как постоянная групповая задержка, является важным свойством в некоторых применениях фильтров.

Дополнительная информация

В большинстве обсуждений фильтров основное внимание уделяется амплитуде. Если нам требуется сглаживание для АЦП, нам понадобится фильтр нижних частот, то есть схема, которая поддерживает (или увеличивает) амплитуду низкочастотных сигналов и уменьшает амплитуду высокочастотных сигналов. Если мы удаляем смещение постоянного тока из аудиосигнала, мы используем фильтр верхних частот, но мы должны убедиться, что частота излома достаточно низкая, чтобы избежать уменьшения амплитуды частот сигнала, которые мы хотим слышать.

Однако важно помнить, что фильтры влияют не только на амплитуду сигнала, но и на фазу.

Базовый резистивно-конденсаторный (RC) фильтр нижних частот, например, смещает выходную синусоиду до 90 ° относительно входной синусоиды. Квалификатор «до» в предыдущем предложении важен — фактический фазовый сдвиг зависит от частоты сигнала, проходящего через фильтр, как показано на следующем графике зависимости фазового сдвига от частоты для RC-фильтра нижних частот с частота среза 1 кГц.

Теперь рассмотрим ситуацию, в которой фильтр будет видеть сигналы, состоящие из различных частот, которые работают вместе. Проблемы могут возникнуть, если на этих разных частотах будут разные задержки. Вот два примера:

  • Аудиоприложения: Частоты, представляющие разные высоты звука, должны оставаться синхронизированными для обеспечения надлежащего воспроизведения звука.
  • Цифровая связь: Синусоидальные гармонические частоты, составляющие прямоугольную волну, должны испытывать постоянную задержку, чтобы избежать искажения цифрового сигнала.

На этом этапе ситуация может показаться безнадежной — глядя на график выше, мы ясно видим, что фазовый сдвиг резко меняется в зависимости от частоты. Но есть критический момент, который меняет все: мы должны помнить, что эквивалент временной задержки определенного фазового сдвига изменяется в зависимости от частоты. Рассмотрим следующую схему:

Здесь мы видим две синусоидальные волны, одну с частотой 1 кГц (то есть период = 1 мс) и одну с частотой 500 Гц (т.е.е., период = 2 мс). Конкретный фазовый сдвиг — на диаграмме в качестве примера используется 180 ° — соответствует разному количеству времени для каждой частоты: другая частота означает другой период, а фазовый сдвиг соответствует определенной пропорции периода.

Отсюда следует, что поддержание синхронизации между различными частотными компонентами сигнала не означает обеспечение постоянного фазового сдвига, , потому что постоянный фазовый сдвиг приведет к различным временным задержкам .

Чтобы добиться одинаковых временных задержек для всех частот, нам нужно, чтобы каждая частота имела разный фазовый сдвиг, а именно фазовый сдвиг, который приводит к одинаковой задержке для каждой частоты. В частности, нам нужен фазовый сдвиг, который увеличивается на линейно с частотой; это имеет смысл, потому что по мере увеличения частоты фиксированный фазовый сдвиг соответствует постепенно сокращающемуся отрезку времени, и, таким образом, нам требуется больший фазовый сдвиг для компенсации.

Таким образом, идеальный линейно-фазовый фильтр демонстрирует фазовый сдвиг, который линейно увеличивается с частотой, и, таким образом, обеспечивает постоянную временную задержку (это относится в первую очередь к частотам в полосе пропускания, т.е.е., интересующие частоты). Групповая задержка пропорциональна производной фазовой характеристики по частоте; производная линейной функции является константой, что объясняет, почему линейная фазовая характеристика также называется постоянной групповой задержкой. Хорошо известной топологией, оптимизированной для линейной фазы, является фильтр Бесселя.

Что за херня такое линейно-фазовый эквалайзер?

Pro-Q 2 от Fab Filter и Linear Phase EQ от Wave — два самых популярных линейных фазовых эквалайзера.

Минимальный фазовый эквалайзер — это просто еще одно название вашего стандартного повседневного эквалайзера. Ваш Neve 1073, API 550, ваш Pultec EQP-1A. Все эти эквалайзеры испытывают фазовые сдвиги из-за задержки, возникающей из-за изменения амплитуды определенных частотных диапазонов. Эта задержка или задержка частот вызывает так называемое размытие фазы. Смазывание оставляет в сигнале слышимые артефакты, которые могут быть нежелательными. Часто вы вообще не слышите размытие, в других случаях вам может понравиться то, что он делает, но в разных сценариях вам может понадобиться эквалайзер, который поддерживает согласованность фазы (подробнее об этом позже).

В аналоговом мире размытие фазы было всего лишь чем-то, что разработчики продукта пытались минимизировать или превратить в нечто приятное. В цифровом мире ставки не принимаются. Когда кодирование плагинов и вычислительная мощность стали более продвинутыми, разработчики поняли, что наконец-то могут делать то, что инженеры хотели делать все это время. Линейные фазовые эквалайзеры невозможны в аналоговом мире, но в мире плагинов возможно все. Linear Phase EQ — это эквализация, которая не изменяет фазовое соотношение источника. — фаза полностью линейна.

Ирония линейных фазовых эквалайзеров заключается в том, что они изначально были задуманы из-за желания инженеров устранить фазовое размытие, которое считалось отрицательным побочным продуктом использования аналоговых аппаратных эквалайзеров. Как только программисты смогли разработать линейно-фазовый эквалайзер, они вскоре поняли, что необходимо преодолеть новые проблемы и артефакты.

Предварительный сигнал вызова — это отрицательный артефакт, обычно связанный с использованием линейно-фазовых эквалайзеров, который влияет на начальный переходный процесс. Вместо того, чтобы начинать с резкого переходного процесса, перед переходным процессом есть короткое, но часто слышимое крещендо.Поскольку это происходит до переходного процесса, это звучит очень немузыкально и неприятно. Это влияет на общую тональность переходных процессов, которые люди не считают желательными.

Следующий очевидный вопрос… Когда вы должны его использовать? Для чего они нужны?

Ответ зависит от инженера, которого вы спросите. Многие инженеры могут сказать вам, что для использования линейно-фазового эквалайзера никогда не бывает веских причин. Были тысячи и тысячи записей, сделанных до того, как появились плагины и линейные фазовые эквалайзеры, и многие из них звучат чертовски хорошо.Я не могу винить инженера, который даже не использует его.

Кроме того, как никогда, существует несколько сценариев, в которых вы можете попробовать линейно-фазовый эквалайзер. Один из них — при усилении или отключении источников с несколькими микрофонами. Поскольку фазовые соотношения между каждым микрофоном очень важны, линейный фазовый эквалайзер гарантирует, что согласованность фаз останется неизменной даже при обработке.

Другой раз, когда вы можете захотеть вытащить старый линейный фазовый эквалайзер, — это эквализация параллельных треков.Когда у вас есть две одинаковые дорожки и вы вставляете эквалайзер, фаза изменения сигнала при объединении с необработанным каналом. Фактически это может улучшить звучание и может вам понравиться, а может и хуже; в этом случае вы можете попробовать использовать линейный фазовый эквалайзер, чтобы сохранить фазовое соотношение, но при этом иметь возможность повышать и понижать частоты в параллельном канале.

Статьи по теме:

Какого хрена 32-битное плавающее?
5 ошибок микширования, которые я делал раньше… и как их избежать
Вещи, которые я хотел бы узнать раньше об аудиотехнике
Феномен «ваши миксы плохо звучат в машине»

Что можно и чего нельзя делать при использовании линейного эквалайзера

Линейно-фазовые эквалайзеры — это специализированные плагины, которые действительно могут помочь (или повредить) вашему миксу.

Уловка заключается в том, чтобы знать, когда их использовать. Это отличные инструменты, но при неправильном использовании они могут испортить вашу песню.

Я составил это руководство по использованию этих эквалайзеров, чтобы каждый раз получать профессиональные результаты.

Хотите, чтобы ваши миксы звучали профессионально?

Прежде чем мы продолжим … Полагаю, вы здесь, потому что хотите создавать музыку, которая звучит профессионально.

Если да, то вам понравится этот новый бесплатный мастер-класс.

Inside вы узнаете только 7 шагов, которые вам нужно пройти, если вы хотите, чтобы ваши миксы звучали профессионально.

Итак, если вам нужен ярлык для профессиональных миксов, посмотрите этот бесплатный мастер-класс прямо сейчас:

Но если вы просто хотите узнать конкретно о линейно-фазовом эквалайзере, продолжайте читать.

Что такое линейно-фазовые эквалайзеры?

Самый простой способ объяснить, что такое линейно-фазовый эквалайзер , , — это начать с того, чем они являются .

Это не обычные эквалайзеры.

Как вы знаете, плагины эквалайзера позволяют увеличивать и уменьшать частоты звука.Вы можете исправлять и изменять звуки, поворачивая определенные его части вверх или вниз.

Но есть одна важная вещь, которую вы можете не знать об эквалайзерах. EQ немного задерживает звук, к которому он добавлен.

При изменении частотного содержания эквалайзеры естественным образом добавляют задержку к частям звука.

Эта задержка создает размытие фазы. Некоторые гармоники задерживаются и «размазываются» по звуку.

Линейно-фазовые эквалайзеры обеспечивают одновременную задержку всего звука.

Фазовое соотношение звука остается неизменным.Вам не нужно беспокоиться о размазывании.

Но вот в чем дело…

Фазовые проблемы эквалайзеров едва заметны (обычно).

В большинстве случаев этого даже не заметят. А когда это слышно, это может действительно хорошо звучать.

Я хочу сказать, вам не нужно отказываться от обычных эквалайзеров .

В девяти случаях из десяти обычный эквалайзер будет работать нормально. Линейно-фазовые эквалайзеры необходимы только для некоторых крайних случаев.

Итак, когда мне следует использовать линейно-фазовые эквалайзеры?

Во-первых, вам совсем не обязательно использовать линейные фазовые эквалайзеры. Без них было сведено много невероятных пластинок.

Но они все еще находят применение.

Есть несколько ситуаций, в которых линейно-фазовый эквалайзер действительно может пригодиться. А именно, когда на нескольких треках слышен один звук.

Обычный эквалайзер может изменить фазовое соотношение между этими треками.Результат — неожиданная фильтрация.

Линейно-фазовые эквалайзеры — это специализированные плагины, которые действительно могут помочь (или повредить) вашему миксу. Уловка состоит в том, чтобы знать, когда их использовать. Это отличные инструменты, но при неправильном использовании они могут испортить вашу песню. Я составил это руководство по использованию этих эквалайзеров, чтобы помочь вам каждый раз добиваться профессиональных результатов. Но если вы просто w

Это означает, что для этой работы лучше подойдет эквалайзер с линейной фазой.

Записи набора ударных

Это, вероятно, наиболее распространенное использование эквалайзеров с линейной фазой.

При записи ударной установки вы, вероятно, будете использовать несколько микрофонов.

Эти микрофоны естественно подходят к различным частям набора. Вы услышите небольшой удар из малого микрофона и наоборот.

Как вы понимаете, смещение времени этих записей может привести к некоторой неприятной отмене фазы.

Используя эквалайзер с линейной фазой для треков ударных, вы можете избежать проблем с фазой . Так что помните об этом в следующий раз, когда будете микшировать ударные!

Микширование стерео-трековых инструментов

Стерео-микрофоны — это очень распространено.

В большинстве миксов у вас будет хотя бы один инструмент, который был записан более чем одним микрофоном.

Гитары, пианино и струнные часто полагаются на записи со стереомикрофоном.

И после эквалайзера этих треков небольшая задержка может повлиять на них по-разному. Это может повлиять на тон и вызвать незначительную погашение фазы.

Еще раз, линейно-фазовый эквалайзер может помочь вам избежать этих проблем .

Параллельные дорожки

Еще одно прекрасное применение линейной фазы — использование параллельных дорожек.

Например, если вы скопировали одну и ту же запись на две дорожки. Или вы используете шинную версию звука для параллельной обработки.

Так что вы можете пересмотреть, какой эквалайзер вы выбираете в следующий раз, когда будете использовать параллельное сжатие.

Поскольку треки имеют одинаковое фазовое соотношение, использование обычного эквалайзера может повредить тон.

Мастеринг

Некоторые инженеры при мастеринге используют линейную фазу.

В конце концов, размытие фазы будет наиболее очевидным, когда оно применяется ко всей дорожке.

При этом многие инженеры по мастерингу предпочитают цвет, передаваемый обычными эквалайзерами. Размытие фазы может даже хорошо звучать!

Итак, нет правильного или неправильного ответа.

Если вы собираетесь заниматься мастерингом, вы можете рассмотреть возможность использования линейно-фазового эквалайзера.

Но это не значит, что вы, , не можете использовать другие эквалайзеры. Особенно, если они несут отчетливый тон!

Когда НЕ использовать линейно-фазовый эквалайзер

Нет необходимости использовать линейно-фазовые эквалайзеры для всего.

Лучше всего использовать эквалайзеры с линейной фазой только тогда, когда для этого есть особая причина .

Если вы хотите сохранить фазовое соотношение звука, который зависит от нескольких микрофонов или дорожек, сделайте это. В противном случае у вас должно быть нормально придерживаться обычного эквалайзера.

И когда вы их используете, есть несколько проблем, на которые следует обратить внимание.

Они, как правило, используют много ЦП. Слишком много линейно-фазовых эквалайзеров заставят ваш компьютер пыхтеть.

Кроме того, эквалайзеры с линейной фазой не окрашивают звук, как их аналоги. Многие эквалайзеры известны тем, как они формируют тон вашей песни.

С другой стороны, линейно-фазовые эквалайзеры

печально известны тем, что придают холодный цифровой звук. Обычно они не ориентированы на формирование приятного тона.

Вы также можете столкнуться с предварительным звонком, который может слегка изменить переходный процесс вашего звука.

Предварительный звонок

Чтобы убедиться в сохранности фазового соотношения, линейные фазовые эквалайзеры немного задерживают сигнал.Затем ваша DAW автоматически пытается компенсировать эту задержку, возвращая ее назад, чтобы играть вовремя.

Но при этом создается предварительный звонок.

Предварительный звонок — это артефакт от аудио, обрабатываемого в обратном направлении. Это звучит как версия звука с обратной реверберацией, наложенная в начале переходного процесса.

Он может лишить вашего звука напористости.

Линейно-фазовые эквалайзеры — это специализированные плагины, которые действительно могут помочь (или повредить) вашему миксу.Уловка состоит в том, чтобы знать, когда их использовать. Это отличные инструменты, но при неправильном использовании они могут испортить вашу песню. Я составил это руководство по использованию этих эквалайзеров, чтобы помочь вам каждый раз добиваться профессиональных результатов. Но если вы просто w

Предварительный вызов можно контролировать с помощью настройки кривых эквалайзера. Так что вы можете избежать этого, если будете осторожны.

Как использовать

По большому счету, с использованием линейного фазового эквалайзера ничем не отличается от использования его аналогов .

Вы можете увеличивать и уменьшать частоты, настраивать параметры Q и изменять выходное усиление.

Основное отличие состоит в том, что некоторые эквалайзеры с линейной фазой имеют настройки разрешения. Например, FabFilter’s Pro-Q 3.

Эти настройки регулируют величину задержки, которую добавляет эквалайзер.

При установке на низкий уровень задержки увеличивается. Но он хорошо работает только при работе на высоких средних частотах или при использовании низких значений добротности.

Более высокие настройки увеличивают задержку. Это может помочь с эквализацией низких частот, но у вас будет больше шансов получить предварительный сигнал.

Некоторые линейно-фазовые эквалайзеры также изменяют кривые эквалайзера, которые вам разрешено использовать.

Таким образом, они помогают избежать предварительного звонка. Но вы можете не получить от них нужную кривую эквалайзера.

Стоит ли покупать один?

Не обязательно.

Если у вас еще нет линейно-фазового эквалайзера, я бы не рекомендовал вам сразу же покупать его.

Они определенно могут пригодиться, но не являются решающими для получения отличного микса.

Так что, если у вас его нет, просто подождите, пока не найдете его в продаже.

Если он у вас есть, придерживайтесь его! Не нужно выходить и покупать вторую.

Заключение

При правильном использовании эквалайзер с линейной фазой может быть огромным благом для ваших миксов.

Так что в следующий раз, когда вы захотите использовать линейно-фазовый эквалайзер, помните о советах из этой статьи. Они могут просто спасти вас от катастрофы!

7 шагов к профессиональному миксу дома

Что, если бы я сказал вам, что вы можете создавать музыку для радио дома, даже если вы новичок в сведении?

Вот в чем дело…

Вы можете сделать все правильно и при этом получить музыку, которая звучит любительски, если вы пропустите важный шаг.

Смешивание может показаться утомительным, трудоемким и совершенно разочаровывающим … если у вас нет процесса, которому нужно следовать.

Но что, если я скажу вам, что вам не нужно быть экспертом (с многолетним опытом), чтобы делать профессиональную музыку дома?

Ну…

Это правда.

В рамках этого нового бесплатного мастер-класса вы узнаете секреты создания музыки для радио в домашних условиях.

Благодаря новому подходу вы будете точно знать, на что тратить свое время и силы.Вы больше не будете сбиты с толку и ошеломлены процессом записи и микширования.

Итак, если вы хотите узнать * точные * шаги, которые приведут ваши миксы к профессиональному стандарту менее чем за год…

Посмотрите этот бесплатный мастер-класс сейчас:

Играет ограниченное время — мы постоянно обновляем сайт, и вскоре это может быть удалено. Так что пойдите и проверьте это сейчас.

Продюсер и композитор для фильмов и видеоигр. Помогает сделать музыку немного веселее и менее утомительной.Посмотрите мои работы в Juniper Tapes.

Следует ли использовать линейно-фазовый эквалайзер?

Во время быстрого поиска в популярном музыкальном онлайн-магазине я нашел не менее 342 различных моделей эквалайзеров. Некоторые бренды плагинов выпускают до двадцати различных моделей эквалайзеров. Со всеми этими вариантами, как выбрать подходящий эквалайзер для данной ситуации? Мой обычный совет начинающим инженерам — ограничить выбор несколькими устройствами и использовать их до тех пор, пока вы не почувствуете, что действительно понимаете их сильные и слабые стороны.После этого добавьте в свой арсенал еще одно устройство. Таким образом, вы создадите словарь процессоров, как гитарист собирает коллекцию гитар. Каждый инструмент или процессор обладает уникальной индивидуальностью, и вы начнете инстинктивно обращаться к конкретному инструменту для конкретного приложения.

Я признаю, что многие из моих вариантов эквалайзера основаны просто на пользовательском интерфейсе и функциях плагина. Если я хочу сделать звуки барабанов ярче, я найду плагин эквалайзера с легко читаемой и несложной высокочастотной секцией.Я не хочу пролистывать страницы или настраивать более двух или трех параметров, чтобы просто «сделать это ярче». Я также могу ограничить свой выбор эквалайзерами, которые также имеют переключатель полярности. Во время эквализации звука я часто меняю полярность, чтобы убедиться, что я знаю о его взаимодействии с другими инструментами. Это особенно актуально для акустических барабанов и низкочастотных инструментов (ударных, басов, синтезаторов), которые имеют тенденцию маскировать друг друга. Я также очень привязался к эквалайзерам, которые позволяют мне солировать отдельные полосы частот.

Общие типы эквалайзеров включают графический, параметрический, полупараметрический, полочный и динамический эквалайзеры. Варианты схем могут включать в себя твердотельные, ламповые, индуктивные или пассивные схемы — и все это моделируется в плагинах. Они могут быть стилизованы под схемы с постоянной или пропорциональной добротностью, а некоторые эквалайзеры даже автоматически выявляют и корректируют тональные вариации и резонансы.

По мере того, как рынок насыщается репродукциями и вариациями стольких классических эквалайзеров, компании начали бомбардировать нас чем-то, называемым линейным фазовым эквалайзером.Маркетологи хотят, чтобы мы поверили, что аудио-Нирвана, наконец, может быть достигнута с помощью этого неуловимого и волшебного инструмента. Должны ли мы вмешаться и заменить наши любимые эквалайзеры линейными фазовыми эквалайзерами? Как все мы знаем, бесплатного обеда не бывает, поэтому давайте погрузимся в мир линейных фаз и посмотрим, что к чему.

Типичные эквалайзеры (и все аналоговые эквалайзеры) упоминаются как эквалайзеры с минимальной фазой , поскольку одной из целей разработки эквалайзеров является минимизация артефактов фазового сдвига. Проще говоря, аналоговые эквалайзеры частично зависят от конденсаторов и катушек индуктивности, которые вызывают крошечные задержки по времени и вызывают сдвиги фазы, которые зависят от частоты, формы фильтра и величины применяемого усиления.Фазовый сдвиг кажется плохим, но я считаю фазовый сдвиг солью. Слишком много соли, безусловно, неприятно на вкус, но правильное количество соли придает объемность и сложность вкусу. Фазовый сдвиг, как соль, придает музыкальным звукам интересную глубину и волнующее измерение. Неудивительно, что слишком большой сдвиг фазы размывает гармоники и искажает наши музыкальные намерения. Каждая марка и модель эквалайзера с минимальной фазой во многом обязана своей индивидуальностью определенным артефактам фазового сдвига, которые они придают.

Есть некоторые ситуации, когда нужно избежать сдвига фазы от нашего эквалайзера. Благодаря цифровой обработке сигнала у нас могут быть эквалайзеры, не создающие артефактов фазового сдвига. Эти эквалайзеры называются линейными фазовыми эквалайзерами. Эти эквалайзеры избегают фазового сдвига, анализируя частотный контент и применяя усиление с помощью КИХ-фильтров, что занимает много времени (задержка). Обработанный звук впоследствии сдвигается раньше, чтобы попытаться уложить все вовремя. Этот временной сдвиг производит слышимое эхо, называемое предварительным звонком, которое немедленно предшествует звукам с сильными переходными процессами, такими как барабаны.Это предварительное кольцо может смазывать или ослаблять атаку барабанов и щипковых инструментов. Возвращаясь к идиоме без бесплатного обеда, линейные фазовые эквалайзеры меняют фазовый сдвиг на артефакты предварительного звонка. Мы установили, что эквалайзеры с минимальной фазой и линейной фазой имеют хорошие и плохие характеристики. Теперь давайте рассмотрим, как лучше всего использовать линейно-фазовый эквалайзер.

Для большинства приложений эквалайзера, таких как добавление сладости инструментов или мастеринг миксов, фактический фазовый сдвиг минимален, поскольку мы используем широкую полосу пропускания и мягкие подъемы и отсечки.Для очень узких сокращений или усилений, например, при удалении резонансной частоты из малого барабана, сдвиг фазы сильно повлияет на частоты, окружающие частоту эквалайзера. В этом случае линейно-фазовый эквалайзер был бы разумным выбором и удалял бы неприятный резонанс, не влияя на общий звук барабана. Точно так же крутой фильтр верхних частот, который удаляет грохот из вокального микрофона или гитарного кабинета, может нанести ущерб фазе на частотах, значительно превышающих частоту среза. Артефакты фазового сдвига могут вызвать странное звучание инструментов, поэтому линейный фазовый эквалайзер будет отличным выбором.Мы можем сказать, что узкие срезы и повышения и крутые полосовые фильтры — это две ситуации, в которых вы можете рассматривать линейную фазу по сравнению с минимальными фазовыми эквалайзерами. Продолжайте читать — у этих волшебных устройств есть еще применение.

Параллельная обработка инструментов или подгрупп в миксе может быть другой ситуацией для линейно-фазового эквалайзера. Допустим, у нас есть вокальная дорожка, и мы хотим продублировать ее и добавить высокочастотное мерцание, применив фильтр верхних частот и сжатие к дублированной (параллельной) дорожке.Эквалайзеры с минимальной фазой, особенно фильтры высоких частот, могут вызвать сдвиг фазы, который отрицательно влияет на комбинацию двух дорожек, вызывая непреднамеренные тональные изменения. Вы не можете просто «перевернуть фазу» и решить эту проблему. Итак, для функций параллельного эквалайзера линейный фазовый эквалайзер без фазового сдвига может быть нашим новым лучшим другом. Вы должны прослушивать как линейную, так и минимальную фазу для параллельной обработки, поскольку в некоторых случаях вы можете обнаружить, что фазовые артефакты звучат интересно.

Как насчет смешивания верхнего и нижнего малого барабана? По тем же причинам, что и в приведенном выше примере, линейный фазовый фильтр верхних частот на нижнем малом микрофоне (или микрофоне хай-хэта) может помочь сохранить естественное тело малого барабана, удаляя при этом некоторые низкочастотные помехи.То же самое и с гитарными кабинетами с несколькими микрофонами. Для стереомикрофона, однако, может подойти эквалайзер с минимальной фазой, поскольку мы обычно применяем одну и ту же кривую эквалайзера к обоим микрофонам, и оба микрофона содержат очень похожий источник звука. Опять же, попробуйте использовать линейную фазу и минимальную фазу, чтобы услышать, что каждый из них делает в вашем миксе.

Еще одним соображением при принятии решения об использовании линейно-фазового эквалайзера является задержка и мощность процессора. Многие эквалайзеры с линейной фазой нагружают ваш процессор немного больше, чем традиционные эквалайзеры, и все эквалайзеры с линейной фазой могут создавать экстремальные задержки.Задержка линейно-фазового эквалайзера может составлять от 3000 до более 20 000 сэмплов. При частоте дискретизации 44,1 кГц это составляет от 100 миллисекунд до более половины секунды. Хотя большинство DAW обеспечивают компенсацию задержки плагина, вы можете приблизиться к пределу компенсации, когда превысите 10 000 сэмплов. Pro Tools, например, предоставляет около 16 000 отсчетов компенсации задержки при частоте дискретизации 44,1 кГц.

Многие современные подключаемые эквалайзеры, такие как Izotope и Fabfilter, обеспечивают линейно-фазовый, минимально-фазовый и даже смешанный фазовый режимы.Смешанные режимы обеспечивают некоторые преимущества каждого типа эквалайзера. Вам следует прослушать эти режимы в различных источниках, чтобы найти наилучшее использование каждого типа. Кроме того, многие эквалайзеры предоставляют настройки разрешения или качества для дальнейшей оптимизации ваших предпочтений звукового характера и задержки.

Чтобы ответить на вопрос «Следует ли мне использовать линейно-фазовый эквалайзер?» ответ, как обычно, зависит от обстоятельств. В большинстве случаев я бы предпочел эквалайзеры с минимальной фазой, с их знакомыми особенностями. В определенных ситуациях, таких как узкие колокола и крутые фильтры, линейная фаза, вероятно, имеет преимущество.Для параллельной обработки и источников с несколькими микрофонами линейная фаза также, вероятно, выходит на первое место.

Лучшая рекомендация, которую я могу дать, — это добавить эквалайзер с линейной фазой в свой набор инструментов и узнать, где он лучше всего работает для вас.

Популярные варианты линейной фазы :

Синий кот Liny EQ

DMG EQUALITY

Fabfilter Pro-Q3

Изотоп Озон 9 или Нейтрон 3

Logic Linear Phase EQ (плагин Stock Logic)

Melda MEqualizer LP

Нуген SEQ-S

T-RackS Линейный фазовый эквалайзер

Волны линейно-фазовый эквалайзер

Отклонение от линейной фазы

Отклонение от линейной фазы


Отклонение от линейной фазы является мерой фазового искажения.Функция электрической задержки анализатора используется для удаления линейной части фазового сдвига из измерения. Это приводит к отображению с высоким разрешением нелинейной части фазового сдвига (отклонения от линейной фазы).

См. Также Сравнение функций задержки анализатора

Посмотреть другие руководства

Что такое линейный фазовый сдвиг?

Фазовый сдвиг происходит из-за того, что длины волн, занимающие электрическую длину устройства, становятся короче по мере увеличения частоты падающего сигнала. Линейный фазовый сдвиг происходит, когда фазовая характеристика устройства линейно пропорциональна частоте. Отображаемый на анализаторе график зависимости фазы от частоты этого идеального линейного фазового сдвига представляет собой прямую линию. Наклон пропорционален электрической длине устройства. Для передачи сигналов без искажений необходим линейный фазовый сдвиг (наряду с плоской характеристикой амплитуды).

Что такое отклонение от линейной фазы?

На практике многие электрические или электронные устройства задерживают одни частоты больше, чем другие, создавая нелинейный фазовый сдвиг (искажение сигналов, состоящих из многочастотных компонентов).Измерение отклонения от линейной фазы — это способ количественной оценки этого нелинейного фазового сдвига.

Поскольку только отклонение от линейной фазы вызывает фазовое искажение, желательно удалить линейную часть фазовой характеристики из измерения. Этого можно добиться, используя функцию электрической задержки анализатора, чтобы математически компенсировать электрическую длину тестируемого устройства. Остается только отклонение от линейной фазы или фазовые искажения.

Зачем измерять отклонение от линейной фазы?

Отклонение от линейного измерения фазы приводит к следующему:

  • Представляет данные в единицах фазы, а не в секундах (групповая задержка).Для устройств, передающих модулированные сигналы, наиболее практичными могут быть единицы измерения фазы.

  • Обеспечивает менее шумное измерение, чем измерение групповой задержки.

Использование электрической задержки

Функция электрической задержки является электронной версией механического «растяжителя линии» более ранних анализаторов. Эта функция выполняет следующие функции:

  • симулирует линию передачи без потерь с переменной длиной, которая эффективно добавлена ​​или удалена из пути опорного сигнала.

  • Компенсирует электрическую длину тестируемого устройства.

  • Выпрямляет кривую измерения на дисплее анализатора. Это позволяет просматривать трассу с высоким разрешением, чтобы увидеть детали фазовой нелинейности.

  • Обеспечивает удобный способ просмотра отклонения от линейной фазы тестируемого устройства. См. Следующий рисунок.

Узнайте, как установить электрическую задержку.

Вопросы точности

Частотная характеристика испытательной установки является основной ошибкой при отклонении от линейного измерения фазы. Чтобы уменьшить эту ошибку, выполните калибровку измерения с 2 портами.

Как измерить отклонение от линейной фазы:

  1. Выполните предварительную настройку анализатора.

  2. Если ваше тестируемое устройство является усилителем, возможно, потребуется отрегулировать мощность источника анализатора:

    • Установите мощность источника анализатора в линейной области выходной характеристики усилителя (обычно на 10 дБ ниже точки сжатия на 1 дБ).

    • Выберите внешний аттенюатор (при необходимости), чтобы выходная мощность усилителя была достаточно ослаблена, чтобы избежать сжатия приемника или повреждения порта 2 анализатора.

  3. Подключите тестируемое устройство, как показано на следующем рисунке.

  1. Выберите измерение S21.

  2. Выберите настройки для вашего тестируемого устройства, включая следующие:

  3. Снимите устройство и выполните калибровку.

  4. Подключите устройство заново.

  5. Масштабируйте отображаемое измерение для оптимального просмотра.

  6. Создайте маркер в середине следа.

  7. Нажмите кнопку> Delay, чтобы активировать функцию Marker to Electrical Delay. Это сглаживает фазовый след.

  8. При желании в меню «Масштаб» щелкните «Электрическая задержка» для точной настройки ровности фазовой кривой.

  9. Используйте маркеры для измерения максимального размаха отклонения от линейной фазы.

  10. Распечатайте данные или сохраните их на диск.

Уравнение линейной фазы в сравнении с уравнением минимальной фазы

Уравнение линейной фазы в сравнении с уравнением минимальной фазы

Подробное руководство по разнице между топологиями линейной и минимальной фазы — как и когда их использовать.

Динамические процессоры



Линейное уравнение фазы по сравнению с уравнением минимальной фазы — важное различие, и нужно стремиться получить базовое понимание различий между ними.Аналоговые эквалайзеры (минимальная фаза) имеют тенденцию окрашивать звук более сложным образом, чем простое увеличение и уменьшение частоты, потому что они вводят фазовые сдвиги, тогда как линейные фазовые эквалайзеры не имеют сдвигов фазы при усилении или срезании между низкими и высокими частотами. В большинстве сценариев микширования мы склонны выбирать линейную фазовую коррекцию для хирургических корректирующих задач и минимальную фазовую коррекцию для цвета.

Однако с годами ситуация изменилась, и мы с радостью меняем одну топологию на другую при выполнении корректирующих или творческих процессов.

Ряд программных эквалайзеров предлагают как линейную фазу, так и минимальную фазу, а некоторые даже предлагают свои собственные вариации: FabFilter также предлагает «естественную фазу» в качестве опции. Полезно читать руководства, прилагаемые к большинству плагинов eq, поскольку есть вариации для всех видов фазовых вкусностей. Однако схемы с минимальной фазой также могут использоваться для задач точного эквалайзера. Это не так четко, как раньше, когда это было или когда дело доходило до задач хирургического эквалайзера.

Чтобы полностью понять, чем отличается уравнение линейной фазы от уравнения минимальной фазы, лучше всего посмотреть видео.Я постарался упростить его и показать вам все возможные варианты с использованием обеих топологий. Наблюдение за характеристиками линейного и минимально фазового эквалайзеров на графике — отличный визуальный способ понять, что происходит с частотной характеристикой каждой топологии.

Плагин, использованный в этом видео: FabFilter Pro Q2

В этом видео рассматриваются следующие темы:

  • Различия между линейной и минимальной фазовой топологиями
  • Нулевая задержка и минимальная фаза
  • Общие сведения о фазе и смещении / отклике
  • Измерение Частотная характеристика
  • Измерение гармонических искажений
  • Срезание по сравнению с повышением
  • Наклоны и Q (ширина полосы)
  • Использование анализаторов и измерение
  • Пиковые значения и полки

Если вам понравилось это руководство, возможно, это также поможет:

Мастер-класс по эквалайзеру

MixBus Strategies

Что такое эквалайзер и как он работает

EQ Uncovered — (второе издание)

Eq Filters and Slopes / Responses

Active, Passive, Graphic, Parametric, Fixed and Peaking Eqs

Dynamic EQ — что это такое и как его использовать


Linear Phase EQ Объяснение ed

Есть
вы когда-либо использовали эквалайзер в своем миксе только для того, чтобы узнать, что он вводит
какие-то проблемы с фазированием вашего трека? Так что ты делаешь, когда это
бывает? Ну, вы вытащите свой верный линейно-фазовый эквалайзер, вот что.На этой неделе мы рассмотрим объяснение линейной фазы.

ЧТО
ЕСТЬ ЛИ ЛИНЕЙНЫЙ ФАЗОВЫЙ ЭКВАЛАЙЗЕР?

I
я уверен, что вы слышали термин линейный фазовый эквалайзер
использовали и задавались вопросом, что это было и для чего на самом деле, но больше
главное, нужен ли он вам в вашем производственном наборе инструментов? Итак, начнем
Начнем с того, что такое линейно-фазовый эквалайзер. Когда вы используете минимум
фазовый эквалайзер (это эквалайзер, наиболее часто используемый в производственной среде)
и вы решили уменьшить или увеличить с помощью этого эквалайзера, у вас может быть
некоторая переделка звука.Это изменение представляет собой фазовую задержку
частоты, которые вы повышаете и / или понижаете. Это становится
слышимые артефакты или более известное как смазывание. В большинстве ситуаций
эту фазировку нельзя не услышать, но в ситуации, когда ее можно и
вам не нужна эта фазировка, тогда вы можете ввести линейную
фазовый эквалайзер для решения проблемы. Линейно-фазовый эквалайзер сделает это таким
что эта фазировка, которая может присутствовать в вашей музыке, будет удалена
или, еще лучше, замаскирован, чтобы вы его больше не слышали.

(На снимке экрана выше показана разница между эквалайзером с линейной фазой и эквалайзером с минимальной фазой (в данном случае параметрический 2 эквалайзер FL Studio)

КАК
ЭТО ДЕЛАЕТ ЭТО?

хорошо
Я не буду давать вам длинное и скучное объяснение того, что
линейно-фазовый эквалайзер. Вместо этого я дам вам короткий и лаконичный
версия. Линейно-фазовый эквалайзер устраняет фазировку за счет временного сдвига
частоты (все частоты), чтобы не слышно фазы.В
простыми словами, он задержит ваш сигнал, так что все частоты
в пределах трассы держатся в фазе.

IS
ЭТО ПЛОХО?

хорошо
все линейные фазовые эквалайзеры вызывают некоторые серьезные проблемы с задержкой
к твоей песне. Посмотрите на этот сдвиг во времени, который делает линейно-фазовый эквалайзер.
вызывает задержку звука. Да, вы потеряете фазировку
частотные точки, которые вы EQ (и окружающие затронутые частоты),
но у вас также будет проблема с временным размазыванием в качестве обмена
выключенный.Это не всегда удачная сделка, и в моем случае это смазывание
заставляет трек звучать как пластик.

ПОЧЕМУ
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭТО ВСЕ ВРЕМЯ?

В
в большинстве случаев в этом нет необходимости, поскольку слышимые артефакты
вы получаете от минимальной фазы EQ не будет обнаружен в вашем треке
так или иначе. Во-вторых, это не «постоянный инструмент», а скорее
специальный инструмент, который может работать вместе с другими вашими производственными инструментами.
На самом деле есть даже некоторые эквалайзеры с минимальной фазой, которые могут
переключаться с минимальной на линейную фазу на лету.

линейно-фазный
эквалайзеры в основном используются при мастеринге, так как большинство мастеринговых
где-то в домах будет Weiss EQ1-LP. Это делает
не означает, что линейно-фазовый эквалайзер может использоваться только при мастеринге.
только для ситуаций, но это означает, что в большинстве случаев линейно-фазовый
Эквалайзер будет использоваться экономно, вместо того, чтобы использоваться на каждом треке
песни, где нужен эквалайзер.

I
лично я не часто использую линейно-фазовый эквалайзер, но в большинстве случаев я
обнаружил, что использую один для обработки подчастот на треках, которые меня просят
смешивание.Иногда я натыкаюсь на мутную смесь (очень низкий
частоты), которые мой клиент не мог слышать в своей системе, требующей
быть очищенным. В этих ситуациях я считаю, что линейно-фазовый эквалайзер
как раз то, что нужно для работы.

СО
НУЖЕН ЛИНЕЙНЫЙ ФАЗОВЫЙ ЭКВАЛАЙЗЕР?

хорошо
Я не могу ответить вам на этот вопрос, потому что я не знаю всех ваших
потребности. Но я могу сказать вам, что если у вас его еще нет и используйте
что он может вам не понадобиться.Если вы все же решите, что вам нужен
линейно-фазовый эквалайзер, чтобы заполнить ваш производственный инструментарий, тогда вы можете выбрать
эквалайзер двойного назначения, который работает как минимальная фаза, а также как
линейно-фазовый эквалайзер. Или вы можете выбрать одну из множества бесплатных
там. Filtrate LE и Cockos ‘ReaFIR — два моих любимых бесплатных
плагины линейно-фазового эквалайзера. Загрузите один из них и попробуйте
себя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

А
линейный фазовый эквалайзер — один из самых непонятных звуковых эффектов
там.Не буду притворяться, будто думаю, что эта статья все объяснила
ты. Или что я всезнаю, когда дело доходит до всех
работы линейного фазового эквалайзера. Об этом можно много узнать
маленькая жемчужина студии. Я бы порекомендовал вам попробовать демо
или возьмите халяву и начните экспериментировать с ней.

Следите за новостями, чтобы получать больше еженедельных советов и руководств каждую среду.

Статья написана Алексом Батлером

Алекс — звукорежиссер, студийный продюсер и писатель-фрилансер из Сиэтла, штат Вашингтон.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *