Tension de ligne et de phase — Différence et rapport
Dans ce court article, sans entrer dans l'histoire des réseaux à courant alternatif, nous allons comprendre la relation entre tension de phase et tension de ligne. Nous répondrons aux questions de savoir quelle est la tension de phase et quelle est la tension de ligne, comment sont-elles liées les unes aux autres et pourquoi ces relations sont exactement les mêmes.
Ce n'est un secret pour personne qu'aujourd'hui l'électricité des centrales électriques est livrée aux consommateurs via des lignes électriques à haute tension avec une fréquence de 50 Hz. Dans les postes de transformation, la haute tension sinusoïdale est réduite et distribuée aux consommateurs à 220 ou 380 volts. Quelque part le réseau est monophasé, quelque part triphasé, mais essayons de comprendre.
RMS et tension de crête
Tout d'abord, notons que lorsqu'ils disent 220 ou 380 volts, ils désignent les valeurs efficaces des tensions, d'un point de vue mathématique - les tensions efficaces... Qu'est-ce que cela signifie ?
Cela signifie qu'en réalité l'amplitude Um (maximale) de la tension sinusoïdale, phase Umph ou linéaire Uml, est toujours supérieure à cette valeur efficace.Pour une tension sinusoïdale, son amplitude est supérieure à la valeur efficace avec la racine 2 fois, soit 1,414 fois.
Ainsi pour une tension de phase de 220 volts, l'amplitude sera de 310 volts, et pour une tension de ligne de 380 volts, l'amplitude sera de 537 volts. Et si nous tenons compte du fait que la tension dans le réseau n'est jamais stable, ces valeurs peuvent être inférieures ou supérieures. Cette circonstance doit toujours être prise en compte, par exemple lors du choix des condensateurs pour un moteur asynchrone triphasé.
Tension de ligne de phase
Les enroulements du générateur sont connectés et connectés avec les extrémités X, Y et Z en un point (au centre de l'étoile) qui est appelé le point neutre ou zéro du générateur. Il s'agit d'un circuit triphasé à quatre fils. Les conducteurs de ligne L1, L2 et L3 sont connectés aux bornes des bobines A, B et C, et le conducteur neutre N est connecté au point neutre.
Les tensions entre la borne A et le point zéro, B et le point zéro, C et le point zéro, sont appelées tensions de phase, elles sont notées Ua, Ub et Uc, mais comme le réseau est symétrique, vous pouvez simplement écrire Uph — tension de phase .
Dans les réseaux à courant alternatif triphasé de la plupart des pays, la tension de phase standard est d'environ 220 volts - la tension entre le conducteur de phase et le point neutre, qui est généralement mis à la terre, et son potentiel est supposé être nul, c'est pourquoi il est également appelé point neutre.
Tension de ligne d'un réseau triphasé
Les tensions entre la borne A et la borne B, entre la borne B et la borne C, entre la borne C et la borne A sont appelées tensions de ligne, c'est-à-dire qu'il s'agit des tensions entre les conducteurs de ligne d'un réseau triphasé. Ils sont étiquetés comme Uab, Ubc, Uca ou vous pouvez simplement écrire Ul.
La tension secteur standard dans la plupart des pays est d'environ 380 volts.Dans ce cas, il est facile de voir que 380 est 1,727 fois supérieur à 220 et, en négligeant les pertes, il est clair que c'est la racine carrée de 3, soit 1,732. Bien sûr, la tension du réseau fluctue tout le temps dans un sens ou dans l'autre en fonction de la charge actuelle du réseau, mais la relation entre les tensions de ligne et de phase est exactement la même.
D'où vient la racine de 3 ?
La méthode de l'image vectorielle est souvent utilisée en électrotechnique. tensions et courants sinusoïdaux variant dans le temps.
Le graphique de la dépendance de l'amplitude de la projection au temps est une sinusoïde. Et si l'amplitude de la tension est la longueur du vecteur U, alors la projection qui change avec le temps est la valeur actuelle de la tension, et la sinusoïde reflète la dynamique de la tension.
Donc, si nous dessinons maintenant un diagramme vectoriel des tensions triphasées, il s'avère qu'il existe des angles égaux de 120 ° entre les vecteurs des trois phases, puis si les longueurs du vecteur sont les valeurs efficaces \u200b \u200bdes tensions de phase Uph, puis pour trouver les tensions de ligne Ul, il faut calculer la DIFFÉRENCE de chaque couple de vecteurs à deux tensions de phase. Par exemple, Ua — Ub.
Après avoir terminé la construction par la méthode du parallélogramme, nous verrons que le vecteur Ul = Ua + (-Ub) et par conséquent Ul = 1,732Uf. De là, il s'avère que si les tensions de phase standard sont de 220 volts, les tensions linéaires correspondantes seront égales à 380 volts.