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 (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 pääsääntöisesti tule kolmivaihevirtaa, vaan usein kaksi vaihetta ja nolla, joiden vaihe-ero on 180° ja niiden välistä saa siten 240V. 120V vaihejännitteen mukainen 208V järjestelmä on kuitenkin käytössä. Näiden lisäksi on käytössä myös 240V järjestelmä, jossa ei käytetä nollajohdinta. Tämä kenties siksi, että aiemmin yleisessä ratkaisussa 240V deltakäämityssä muuntajassa yhdessä käämissä oli maadoitettu keskiotto, täten kahden vaiheen ja nollan välistä saa tavallista 120V valovirtaa. Kolmannen vaiheen ja nolla välinen potentiaali on 208V, jota ei yleensä käytetä.

Kolmivaiheteho[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kolmivaihekytkennässä vaihejännitteellä UP ja verkon vaiheen virralla IP saatava teho on 3·UP·IP. Esim. 3x16A 3-vaihesulakkeiden maksimikuormitus on 3·230 V·16 A = 11 040 W.

Kolmivaiheverkon tähtikytkennässä vaihejännitteellä UP ja kuorman virralla I (=verkon vaihevirta) saatava teho on P=3·UP·I.

Kolmivaiheverkon kolmiokytkennässä vaihejännitteellä UP ja kuorman virralla IL saatava teho on P=3 \cdot \sqrt {3} \cdot U_P \cdot I_L. Tällöin verkon vaihevirta IP on \sqrt {3} \cdot I_L ja sähköverkon vaihejännitteen ja vaihevirran mukaan laskettu teho P on edelleen 3·UP·IP.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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