7.7. ПОТЕРИ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ

Сравнение потерь в однофазной и трехфазной линиях при одинаковом токе. Потеря мощности в проводах однофазной линии передачи равна в трехфазной трехпроводной линии передачи потеря мощности будет в 1,5 раза больше, если ток в проводах будет тем же самым и если неизменным остается сечение провода.

Действительно, потеря мощности для такой трехфазной равномерно нагруженной линии, очевидно, будет равна так как в каждом из проводов потеря мощности будет определяться законом Джоуля — Ленца.

Однако при трехфазном токе общая передаваемая мощность будет в 1,732 раза больше, если напряжения между проводами и токи в проводах в случае однофазной и трехфазной линий будут одинаковы.

Сравнение потерь в однофазной и трехфазной линиях при одинаковой передаваемой мощности. Если же, не изменяя напряжения, довести мощность однофазной линии до мощности трехфазной линии, то ток в однофазной линии должен быть увеличен в 1,732 раза.

Потери в проводах при этом возрастут [формула (Б)] в 3 раза, т. е. будут в 2 раза больше потерь в трехфазной линии.

Рис. 7.10. Однофазная передача к трем лампам

Рис. 7.11. Трехфазная передача. Следует обратить внимание на то, что здесь нагрузка соединена треугольником

Пример. Определить потерю мощности в медных проводах, имеющих сечение 4 мм2, по которым на расстояние 100 м (длина линии) передается энергия, необходимая для питания трех 500-ваттных ламп при напряжении на лампах 120 В.

Предположим сначала, что энергия передается однофазным переменным током (рис. 7.10).

Общая мощность ламп напряжение , следовательно, ток, идущий по проводам, будет равен

Сопротивление каждого из проводов определим по формуле

(полагая удельное сопротивление ).

Мощность, теряемая в проводах, при этом

Предположим теперь, что согласно, схеме, представленной на рис. 7.11, передача энергии к тем же трем лампам производится трехфазным током по трехпроводной линии при помощи проводов того же сечения. -

В этом случае мощность Р, ток I (линейный) и напряжение U (линейное, равное напряжению в лампах) будут связаны уравнением

Следовательно, при той же. мощности Р=1500 Вт и при том же напряжении находим

Сопротивление проводов нам известно: для каждого провода

А так как потеря мощности теперь происходит в трех проводах, то находим, что общая потеря мощности составляет

Таким образом, при передаче трехфазным током потеря мощности будет в 2 раза меньше, чем при передаче однофазным током.

Преимущества трехфазных систем. Из рассмотренных примеров достаточно отчетливо видим преимущества трехфазного тока при передаче электрической энергии по проводам. Но самым существенным достоинством трехфазных систем является их удобство для устройства электрических двигателей.