Kolmivaihevirta

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Kolmivaihevirta on yksi vaihtovirran muoto. Kolmessa vierekkäisessä johtimessa on sinimuotoinen, samantaajuinen ja yhtä suuri jännite. Jännitteiden välillä on 1/3 jakson (120°) vaihe-ero, jolloin vaiheista yhteensä käytettävissä oleva teho on koko ajan yhtä suuri. Vaihejohtimien lisäksi käytössä on usein nollajohdin. Kolmivaihevirtaa käytetään yleisesti, erityisesti voimansiirrossa, sillä vakiotehon käytöstä on joitakin käytännön etuja.

Kolmivaihevirran kaavio.
L1 = Sininen
L2 = Punainen
L3 = Vihreä

Kolmea vaihetta merkitään nykyään sähköjärjestelmässä tunnuksilla L1, L2 ja L3. Aikaisemmat merkinnät vaiheille olivat R, S ja T. Vaihejohtimien värikoodi on yleensä ruskea, musta ja harmaa. Sähköjärjestelmän nollaa merkitään N:llä (tunnusväri sininen, vanhoissa asennuksissa harmaa, valkoinen tai vaaleansininen) ja suojamaata PE:llä (tunnusväri kelta-vihreä, vanhoissa asennuksissa punainen).

Vaiheen ja nollan välistä jännitettä kutsutaan vaihejännitteeksi, joka Suomen pienjänniteverkossa on 230 V (400 V / \sqrt {3}). Vaiheiden välistä jännitettä kutsutaan pääjännitteeksi. Verkon pääjännite on \sqrt {3} \cdot U_P, Suomen pienjänniteverkossa 400 V.

Puhekielellä kolmivaihevirtaa kutsutaan myös nimellä "voimavirta". (Yksivaiheista sähkön käyttöä kutsutaan välillä nimellä "valovirta" tai "seinävirta".)

Kolmivaihesähkö muissa maissa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Keski-Euroopassa, erityisesti ranskankielisessä Belgiassa, on edelleen käytössä kolmivaihejärjestelmiä, jossa 230 V saadaan kahden vaihejohtimen väliltä. Tällöin kumpikaan johdin ei ole nollajohdin ja mm. pistorasioiden molemmissa koskettimissa on hengenvaarallinen (noin 133 V) jännite maahan verrattuna. Tämän vuoksi tällaisessa järjestelmässä olevissa nykyaikaisissa asennuksissa kaikki johdonsuojakytkimet katkaisevat molemmat johtimet (ranskaksi disjoncteur bipolaire). Lisäksi vikavirtasuojakytkin (ranskaksi dispositif différentiel à courant résiduel) kytkee sähköt pois, mikäli kyseisten kahden vaiheen välillä on virtaero. Tyypillisesti suoja laukeaa 30 milliampeerin erosta. Virtaero merkitsee sitä, että järjestelmässä on jossain vaiheen ja maan välinen virtapiiri, eli ongelmatilanne.

Pohjois-Amerikassa yksityisasuntoihin ei tule kolmivaihevirtaa, vaan aina kaksi vaihetta ja nolla, joiden vaihe-ero on 180° ja niiden välistä saa siten 240 V. Yleensä yksityisasunnon kuorma on pääkytkimellä (katkaisijalla) rajattu 200 ampeeriin. 120 V vaihejännitteen mukainen 208 V kolmivaihejärjestelmä on kuitenkin käytössä. Esimerkiksi kaupallisissa kiinteistöissä pistokejännite (120V nollajohtimen ja vaiheen välillä) saadaan aikaan kolmivaiheisilla 120/208V, kolmio-tähti tai yksivaiheisilla 120/240V kuivamuuntajilla. Jäähdytys ja muu LVI-kuorma yleensä kytketään kaupallisissa ja teollisissa kiinteistöissä 277/480V kolmivaihejärjestelmiin, joita syötetään tähtijärjestelmän kolmen vaiheen ja nollajohtimen kautta jakelumuuntajilta.

Kolmivaiheteho resistiivisellä kuormalla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kolmivaihekytkennässä vaihejännitteellä UP ja verkon vaiheen virralla IP saatava teho on 3·UP·IP. Esim. 3x16 A 3-vaihesulakkeiden maksimikuormitus on 3·230 V·16 A = 11 040 W.

Kolmivaiheverkon tähtikytkennässä vaihejännitteellä UP ja kuorman virralla IL (=verkon vaihevirta) saatava teho on P=3 \cdot U_P \cdot I_L.

Kolmivaiheverkon kolmiokytkennässä vaihejännitteellä UP (=verkon pääjännite) ja kuorman virralla IL saatava teho on P=3 \cdot U_P \cdot I_L. Tällöin verkon vaihevirta IP on \sqrt {3} \cdot I_L.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä tekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.