Dlaczego 3 fazy to 400v: sekrety elektryczności

Elektryczność jest jednym z najważniejszych odkryć w historii ludzkości, a jej zastosowania są niezliczone.

Jednym z kluczowych elementów w systemach elektrycznych jest koncept faz, które mają znaczący wpływ na napięcie. Dlaczego więc 3 fazy często odpowiadają 400V? W tym artykule zbadać będziemy tę fascynującą kwestię.

Co to są fazy?

W elektryczności, termin “faza” odnosi się do różnych, przesuniętych czasowo sinusoidalnych sygnałów, które są generowane przez różne źródła energii. W systemie trójfazowym, są trzy takie fazy, które są równocześnie generowane, ale przesunięte o pewien kąt fazowy względem siebie.

Dlaczego trójfazowy system?

Trójfazowy system elektryczny jest preferowany ze względu na swoją efektywność i równowagę. Zapewnia on większą moc niż system jednofazowy przy tych samych przewodach i transformatorach. Jest to kluczowe w wielu zastosowaniach przemysłowych, gdzie wymagana jest duża moc.

Przyczyna napięcia 400v

Dlaczego więc napięcie w trójfazowym systemie często wynosi 400V? Odpowiedź leży w matematyce i konstrukcji systemu.

Zasada napięcia fazowego w trójfazowym systemie

W trójfazowym systemie, napięcie fazowe (oznaczone jako U) jest napięciem pomiędzy każdą z faz a neutralnym punktem. W przypadku systemu o napięciu 400V, oznacza to, że napięcie pomiędzy każdą fazą a neutralnym punktem wynosi 400V.

Obliczanie napięcia fazowego

Aby zrozumieć, dlaczego napięcie fazowe wynosi 400V, musimy spojrzeć na matematykę układu. W trójfazowym systemie, napięcie między każdą z faz (oznaczone jako U_line) jest zależne od napięcia fazowego i pierwiastka z trzech. Oznacza to, że:
U_line = √3 U
Gdzie U jest napięciem fazowym. W przypadku napięcia fazowego równego 400V, napięcie między fazami wynosi:
U_line = √3 400V ≈ 693V

Transformacja napięcia

W praktyce, napięcie między fazami jest używane do zasilania różnych urządzeń, więc potrzebujemy napięcia, które jest bardziej przyjazne dla użytkownika. Dlatego stosuje się transformator, który obniża napięcie między fazami do bardziej standardowych poziomów, takich jak 230V lub 400V.
Trójfazowe systemy elektryczne są kluczowymi elementami wielu instalacji przemysłowych i komercyjnych. Napięcie 400V, które często występuje w tych systemach, wynika z matematyki i konstrukcji systemu. Dzięki swojej efektywności i mocy, trójfazowe systemy są powszechnie stosowane tam, gdzie wymagana jest duża moc i stabilność.