Знакомство с трехфазной сетью переменных токов показывает, что представлена она тремя фазами с переменным напряжением синусоидальной формы, сдвинутых по фазе на 120°относительно друг друга. Теоретически в таком виде их вырабатывают генераторы переменного тока, направление фаз в этом случае зависит от направления вращения ротора и в ряде случаев это оказывается важным, как важны и последовательность следования фаз. По сути, под последовательностью следует понимать очередность нарастания напряжения в конкретных фазах.
Для трехфазных синхронных генераторов характерны два типа вырабатываемых напряжений: линейного, измеряемого между разными фазами и фазного измеряемого между фазой и средней точкой (нулевым проводом). При равномерной нагрузке, в частности при питании трехфазных асинхронных электродвигателей наблюдается симметрия напряжений. В случае несимметричных нагрузок, например при питании однофазных трансформаторов такое включение приводит к перекосу фаз.
Нарушение чередования фаз и чем это опасно
В процессе эксплуатации либо построения конкретных электроустановок, например подключения трехфазного трансформатора последовательность чередования фаз может быть нарушена. Если вести речь о трехфазных электродвигателях, то изменение очередности фаз приведет к изменению направления вращения вала. Для самого привода изменение вращения электродвигателя опасности не несет, но если его рассматривать в рамках технологического оборудования – угроза очевидна.
Чтобы разобраться, как влияет направление фазы генератора на работу электроустановки, разберемся с последовательностями, соответствующими определенному сдвигу фаз. В электрике принято рассматривать фазы под латинскими литерами A, B и C и в той последовательности в которой присутствуют они в алфавите. На практике различают два типа последовательностей чередования фаз:
- прямую, представленную выражением A–B–C, с вариациями B–C–A и C–A–B;
- обратную, соответственно C–B–A, а также A–C–B и B–A–C.
В запланированных ситуациях определенные последовательности могут устанавливаться коммутационными элементами автоматики электроустановок, однако чаще это происходит в нештатном режиме. В частности это случается по причине:
- ошибок подключения подстанционных силовых трансформаторов;
- неправильного соединения обмоток статоров, когда перепутаны клеммы генератора;
- неверного подключения кабелей и прочего.
Выше мы рассматривали пример трехфазного электродвигателя переменного тока. Направление вращения электродвигателя играет серьезную роль в работоспособности технологического оборудования и следствием перепутывания фаз могут выступать аварийные ситуации либо травматизм персонала.
Помимо этого следует рассматривать электроустановки с параллельным включением генераторов, трансформаторов электрических машин. Цели, преследуемые при параллельном подключении, могут быть самыми разными, начиная от повышения мощности установки и заканчивая увеличением надежности. Ошибки в этих случаях, взять например неверную фазировку трансформаторов оканчиваются короткими замыканиями.
В случае ошибочного подключения трехфазного счетчика, работа которого основана на факте совпадения фаз, можно ожидать его ложное срабатывание с необоснованным «начислением» энергопотребления.
Учитывая важность соблюдения чередования фаз, при монтаже электрического силового оборудования необходимо проверять правильность подключения. Существуют различные методики определения фазировки, наиболее простым вариантом считается использование фазоуказателя, прибора, в основе которого лежит использование трехфазных асинхронных электродвигателей. Прямая или обратная последовательность определяется по направлению вращения двигателя.