Sự khác biệt giữa nguồn cấp điện một pha và ba pha
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sự khác biệt giữa nguồn cung cấp điện xoay chiều một pha và ba pha. Chúng ta sẽ thấy một số điều cơ bản về hệ thống một pha và ba pha, ưu nhược điểm và một số khác biệt chính giữa bộ nguồn một pha và ba pha.
Giới thiệu
Gần 90% năng lượng điện mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày là từ nguồn xoay chiều. Dù là thiết bị gia dụng, thiết bị văn phòng hay máy công nghiệp, chúng ta đều sử dụng nguồn điện xoay chiều để cung cấp năng lượng cho các thiết bị này.
Dòng điện xoay chiều hay dọi đơn giản là AC là một loại năng lượng điện trong đó dòng điện thay đổi theo chu kỳ, cả về cường độ và hướng. Hơn nữa, tùy thuộc vào ứng dụng, nguồn AC có thể được cung cấp trong hệ thống điện một pha hoặc ba pha.
Hệ thống điện xoay chiều một pha bao gồm hai dây được gọi là dây pha (hoặc đôi khi là đường dây hoặc trực tiếp hoặc nóng) và dây trung tính. Trong trường hợp hệ thống ba pha, bạn sử dụng ba dây hoặc bốn dây để truyền tải điện (không có trung tính trong ba dây nguồn ba pha và cả ba dây đều là đây pha).
Bây giờ chúng ta hãy đi vào chi tiết của hệ thống một pha và ba pha cùng với sự khác biệt giữa bộ nguồn điện một pha và ba pha.
Xem thêm: Thiết bị đo chỉ thị pha
Nguồn điện một pha là gì?
Như đã đề cập trước đó, trong nguồn điện một pha, nguồn điện được phân phối chỉ sử dụng hai dây được gọi là dây pha và dây trung tính. Vì Nguồn điện xoay chiều có dạng sóng hình sin nên điện áp trong nguồn cung cấp một pha đạt cực đại ở 900 trong chu kỳ dương và lại ở 2700 trong chu kỳ âm.
Dây pha mang dòng điện đến tải và dây trung tính cung cấp đường trở lại của dòng điện. Thông thường, điện áp một pha là 230V và tần số là 50Hz (điều này phụ thuộc vào nơi bạn sống).
Vì điện áp trong nguồn cung cấp một pha tăng và giảm (đỉnh và giảm), nên không thể cung cấp một công suất không đổi cho tải.
Ưu điểm
- Đây là hình thức cung cấp điện rất phổ biến cho hầu hết các yêu cầu công suất nhỏ. Hầu hết tất cả các nguồn cung cấp dân dụng là nguồn cung cấp một pha vì các thiết bị gia dụng yêu cầu một lượng điện năng nhỏ để chạy đèn, quạt, máy làm mát, máy sưởi, máy điều hòa không khí nhỏ, v.v.
- Việc thiết kế và vận hành hệ thống cung cấp điện một pha thường đơn giản.
- Tùy thuộc vào khu vực, nguồn cung cấp một pha đủ cho tải lên đến 2500 Watts.
Nhược điểm
- Động cơ một pha nhỏ (thường nhỏ hơn 1kW) không thể khởi động trực tiếp với sự trợ giúp của nguồn cung cấp một pha vì không có đủ mô-men xoắn ban đầu cho động cơ. Vì vậy, cần có mạch bổ sung như Bộ khởi động động cơ (giống như tụ điện khởi động trong quạt và máy bơm) để hoạt động bình thường.
- Các tải nặng như động cơ công nghiệp và các thiết bị khác không thể chạy trên nguồn điện một pha.
Nguồn điện ba pha là gì?
Nguồn điện ba pha bao gồm ba dây nguồn (hoặc ba pha). Ngoài ra, tùy thuộc vào loại mạch (có hai loại: Star và Delta), bạn có thể có hoặc không có dây trung tính. Trong hệ thống cung cấp điện ba pha, mỗi tín hiệu Nguồn AC lệch pha với nhau 1200
Trong nguồn điện ba pha, trong một chu kỳ 360 0 , mỗi pha sẽ có điện áp đạt cực đại hai lần. Ngoài ra, sức mạnh không bao giờ giảm xuống không. Dòng điện ổn định này và khả năng xử lý tải cao hơn làm cho nguồn cung cấp ba pha phù hợp cho các hoạt động công nghiệp và thương mại.
Như đã đề cập trước đó, có hai loại cấu hình mạch trong nguồn điện ba pha: cấu hình sao và delta (Y hoặc Wye). Trong cấu hình Delta, không có dây trung tính và tất cả các hệ thống điện áp cao đều sử dụng cấu hình này.
Đến với cấu hình sao hoặc wye, có một dây trung tính (đầu cuối / điểm chung của mạch hình sao) và một dây nối đất (đôi khi).
Điện áp giữa hai pha của nguồn điện ba pha là 415V trong khi điện áp giữa một pha và trung tính là 240V. Do đó, bạn có thể cung cấp ba nguồn cung cấp một pha bằng cách sử dụng nguồn điện ba pha (đây là cách thường được thực hiện cho các phụ tải dân cư và doanh nghiệp nhỏ).
Lưu ý: Có sự khác biệt giữa nguồn cung cấp ba pha trực tiếp và nguồn cung cấp ba pha được chia thành ba nguồn cung cấp một pha.
Ưu điểm
- Đối với cùng một nguồn điện, nguồn điện ba pha sử dụng ít dây hơn nguồn điện một pha.
- Nguồn điện ba pha thường là mạng được ưu tiên cho các phụ tải thương mại và công nghiệp. Mặc dù ở một số quốc gia (chẳng hạn như hầu hết các Quốc gia Châu Âu), ngay cả nguồn cung cấp cho dân cư cũng là nguồn cung cấp ba pha.
- Bạn có thể chạy tải lớn hơn rất dễ dàng.
- Động cơ ba pha lớn (thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp) không yêu cầu bộ khởi động vì độ lệch pha trong nguồn điện ba pha sẽ đủ để cung cấp đủ mômen ban đầu cho động cơ khởi động.
- Hầu như tất cả công suất tạo ra trong điện ba pha. Mặc dù có khái niệm về nguồn điện nhiều pha, nhưng các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng nguồn điện ba pha tiết kiệm hơn và dễ sản xuất hơn.
- Hiệu suất tổng thể của nguồn điện ba pha cao hơn khi so sánh với hiệu suất của nguồn điện một pha cho cùng một tải.
Sự khác biệt giữa nguồn cung cấp điện một pha và ba pha
Bây giờ chúng ta hãy xem xét sự khác biệt giữa bộ nguồn một pha và ba pha.
- Trong nguồn điện một pha, nguồn điện được cung cấp qua hai dây gọi là dây Pha và dây trung tính. Trong nguồn điện ba pha, nguồn điện được cung cấp qua ba dây (bốn dây nếu bao gồm dây trung tính).
- Điện áp của nguồn cung cấp một pha là 230V trong khi điện áp của nguồn điện ba pha là 415V.
- Đối với cùng một lượng công suất, nguồn điện một pha yêu cầu nhiều dây hơn so với nguồn điện ba pha.
- Hiệu suất của nguồn điện ba pha cao hơn đáng kể so với nguồn điện một pha và khả năng truyền tải điện năng cũng nhiều hơn.
- Vì nguồn điện một pha chỉ sử dụng hai dây nên độ phức tạp tổng thể của mạng sẽ ít hơn khi so sánh với nguồn điện ba pha bốn dây (bao gồm trung tính).
So sánh nguồn cấp điện một pha và ba pha
Bây giờ chúng ta hãy xem so sánh hệ thống cung cấp điện một pha và ba pha trong bảng.
| Nguồn điện một pha | Nguồn điện ba pha |
|---|---|
| Nguồn điện một pha yêu cầu hai dây dẫn | Nguồn điện ba pha yêu cầu ba dây dẫn |
| Hai dây dẫn (dây dẫn) trong hệ thống một pha được gọi là Pha và Trung tính | Tất cả ba dây (dây dẫn) trong hệ thống ba pha được gọi là pha |
| Vì chỉ có một dây duy nhất nên chỉ có một Tín hiệu AC (thường là Sóng hình sin) | Ba dây trong nguồn cung cấp ba pha mang tín hiệu AC của riêng nó và ba tín hiệu cách nhau 120 ° |
| Việc cung cấp điện trong nguồn cung cấp một pha không nhất quán do điện áp đạt đỉnh và giảm | Do ba dây dẫn lệch pha 120 °, việc cung cấp điện trong nguồn cung cấp ba pha luôn ổn định và nhất quán (các đỉnh và điểm sụt của ba tín hiệu AC được bù trừ cho nhau) |
| Điện áp cung cấp trong nguồn điện một pha là ≈230V | Trong nguồn điện ba pha, điện áp cung cấp là ≈415V |
| Nguồn cung cấp một pha tương đối kém hiệu quả hơn so với nguồn cung cấp ba pha cho cùng một phân phối điện | Nguồn điện ba pha hiệu quả hơn vì nó có thể cung cấp điện năng gấp ba lần so với nguồn điện một pha chỉ với một dây bổ sung |
| Thông thường, Nguồn cung cấp một pha được phục vụ cho nhu cầu dân cư và sinh hoạt (thường là tách pha từ nguồn cung cấp ba pha) | Nguồn điện 3 pha thường được phục vụ cho các trung tâm thương mại lớn và các ngành công nghiệp |
| Nó là lý tưởng cho các tải nhỏ như chiếu sáng và sưởi ấm | Nguồn cung cấp ba pha có thể xử lý các động cơ công nghiệp lớn |
| Nguồn cung cấp một pha luôn có dây trung tính (nó hoạt động như một đường dẫn trở lại từ tải) | Dây trung tính là tùy chọn trong Nguồn cung cấp điện ba pha (Kết nối Delta không có dây trung tính, nhưng Kết nối hình sao có thể có hoặc có thể không có dây trung tính) |
| Khả năng xảy ra lỗi cao hơn vì Nguồn điện một pha chỉ có một pha (nếu nó bị lỗi thì sẽ không có điện) | Ngay cả khi có sự cố ở một hoặc hai pha, (các) pha còn lại sẽ tiếp tục cung cấp điện trong Nguồn điện ba pha. Vì vậy, khả năng xảy ra lỗi ít hơn |
Bạn có cần nguồn điện ba pha không?
Tùy thuộc vào yêu cầu của bạn, công ty phân phối điện của bạn sẽ đề xuất nguồn điện một pha hoặc nguồn điện ba pha. Đối với những ngôi nhà và cửa hàng nhỏ, nguồn cung cấp một pha là đủ.
Nhưng nếu bạn có một ngôi nhà lớn với ba đến bốn thiết bị điều hòa không khí (tất cả có thể chạy cùng một lúc), máy nước nóng, máy bơm chìm lớn, máy giặt, tủ lạnh hai cửa, v.v., thì bạn có thể cần nguồn điện ba pha. để phụ tải trên mỗi pha được phân phối hợp lý.
Vì chúng tôi không có thiết bị ba pha trực tiếp, những gì công ty phân phối điện làm là ba pha từ nguồn cung cấp ba pha được đưa ra dưới dạng ba nguồn cung cấp một pha riêng biệt. Ví dụ, nếu bạn có ba phòng ngủ với ba AC, thì mỗi phòng sẽ được cung cấp một pha khác nhau.
Thông thường các căn hộ và cộng đồng đều có máy biến áp chuyên dụng để họ có thể giảm 11kV đi trực tiếp từ trạm biến áp xuống 240V mà không phụ thuộc vào máy biến áp đường phố.
