Qual é a diferença entre a tensão de linha a linha e a tensão de linha a neutra?

Pense em eletricidade como a água. A pressão da água, é a tensão. O volume de água na mangueira é a amperagem. A fase é totalmente diferente da tensão. Fase é uma explicação da corrente alternada, alterando a polaridade, de mais para menos, em um determinado intervalo de tempo predeterminado, ou um fio, alterando a polaridade para outro fio em um plugue elétrico. Existe também uma relação entre fase e frequência.

Diferença de fase

, também chamado

ângulo de fase

, em graus é definido convencionalmente como um número maior que -180 e menor ou igual a +180.

Fase principal

refere-se a uma onda que ocorre "à frente" de outra onda da mesma frequência.

Fase atrasada

refere-se a uma onda que ocorre "atrás" de outra onda da mesma frequência. Quando dois sinais diferem na fase em -90 ou +90 graus, diz-se que estão em

quadratura de fase

. Quando duas ondas diferem na fase em 180 graus (-180 é tecnicamente o mesmo que +180), diz-se que as ondas estão em

fase de oposição

. A ilustração B mostra duas ondas que estão em quadratura de fase. A onda representada pela linha tracejada leva a onda representada pela linha sólida em 90 graus.

Às vezes, a fase é expressa em radianos e não em graus. Um radiano de fase corresponde a aproximadamente 57,3 graus. Engenheiros e técnicos geralmente usam diplomas; Os físicos costumam usar radianos.

O intervalo de tempo para um grau de fase é inversamente proporcional à frequência. Se a frequência de um sinal (em Hertz) é dada por

f

, então a hora

t

,

t

= 1 /

f.

Então o tempo é o inverso da frequência e vice-versa. O deslocamento em "tempo" é o deslocamento em fase, assumindo que ambas as ondas tenham a mesma frequência.

deg

(em segundos) correspondente a um grau de fase é:

t

deg

= 1 / (360

f

)

A Hora

t

rad

(em segundos) correspondente a um radiano de fase é aproximadamente:

t

rad

= 1 / (6,28

f

)

Agora, então, no que se refere à eletricidade de A / C em sua casa, você pode pensar no fio preto como "fase positiva" em relação ao fio verde ou nuetral e o "fio branco" como fase negativa em relação ao terra ou fio verde. Portanto, da Wikepedia: “Em um sistema simétrico de alimentação trifásica, três condutores transportam

corrente alternada

da mesma frequência e amplitude de tensão em relação a uma referência comum, mas com uma diferença de fase de um terço do período. A referência comum é geralmente conectada ao terra e geralmente a um condutor de corrente chamado neutro. Devido à diferença de fase, a tensão em qualquer condutor atinge seu pico em um terço de um ciclo após um dos outros condutores e um terço de um ciclo antes do condutor restante. Esse atraso de fase fornece transferência de potência constante para uma carga linear equilibrada. Também possibilita produzir um campo magnético rotativo em um

motor elétrico

"

referência:

Energia elétrica trifásica - Wikipedia

referência:

Espero que isto ajude.

Uma tensão linha a linha é a tensão medida entre dois condutores de linha. Suponha que você tenha um multímetro que possa medir tensões infinitas; portanto, para medir a tensão linha a linha, você deverá conectar uma sonda a uma linha e a outra sonda a outra linha. Dá uma tensão relativa entre as linhas.

Uma tensão de linha para neutro é a tensão medida entre o condutor de linha e um neutro (qualquer ponto de potencial zero) e fornece a tensão exata da linha!

Para um sistema trifásico, a tensão linha a linha é de 1,732 (√3) vezes a tensão linha a neutra.

No sistema americano, a voltagem linha a linha será de 240 VCA, a linha de neutro, 120 VCA. No sistema americano, o transformador de linha final possui uma saída de 240 VCA com um toque central. A torneira central está conectada de maneira ulitmatemente a Neutro e, portanto, você verá de qualquer linha para neutro, metade dos 240V ou 120V.

Em qualquer tomada na parede, haverá apenas uma linha e Neutro; portanto, você só pode medir o LN.

Para medir linha a linha,

  • você precisa abrir a caixa do disjuntor, onde as duas linhas são distribuídas para as várias tomadas
  • Você tem que ter sorte e encontrar duas saídas em pernas diferentes e medir a linha a linha entre elas
  • Meça uma tomada de 240V atrás do secador de roupas ou em outro lugar.

A energia monofásica refere-se a um circuito de energia de dois fios (CA). Normalmente, há uma linha ou fio elétrico e um fio NEUTRO. Em nosso país, 230V é a tensão monofásica padrão com uma linha de 230V e um fio neutro. A energia flui através da linha para a carga e retorna através do fio neutro.

A energia trifásica refere-se a circuitos de energia CA de quatro fios. Existem três linhas - Fase A, Fase B e Fase C - 120 ° fora de fase entre si e um fio neutro. (as três condições que transportam tensões CA que são compensadas no tempo em um terço do período) Esse arranjo fornece três linhas monofásicas de 230V CA e um circuito de energia trifásico de 440V CA. A energia de 230V CA flui entre qualquer uma das linhas através da carga e do fio neutro. A energia de 440V CA flui entre os três fios de energia e o neutro.

Uma LINHA para NEUTRO em qualquer uma das configurações acima fornecerá 230V CA monofásica, enquanto LINE TO LINE pode ser conectada apenas no arranjo trifásico e isso fornecerá 440 CA trifásica.

A eletricidade gerada é geralmente de uma forma trifásica. As indústrias tendem a usar todo o suprimento trifásico, enquanto que nos casos domésticos uma fase monofásica é extraída do suprimento trifásico e entregue à casa.

Em uma fonte trifásica, existem 3 linhas e uma linha neutra comum. Consulte a imagem abaixo:

Cada "linha" fornece 120V em relação ao "neutro", ou seja, se você pegasse um voltímetro CA e conectasse a extremidade vermelha a uma "linha" e a extremidade preta a "neutro", seria 120V. Essa é a voltagem de linha para neutro. Se você pegasse o mesmo voltímetro e conectasse as extremidades vermelha e preta a uma "linha", a voltagem mostrada seria 240V. É isso que é a tensão linha a linha.

Este sistema é chamado trifásico porque as linhas têm os mesmos valores de tensão, mas diferem apenas em suas fases.

A maioria dos sistemas de energia elétrica do mundo usa um sistema de tensão multifásica, para ser mais específico, um sistema trifásico. Por exemplo. na Índia, temos um sistema trifásico de 400V / 230V 50 Hz. Mantendo o mesmo sistema, podemos fazer uso de duas fontes de tensão: linha 400V para linha e linha 230V para neutro.

Antes de continuarmos com os termos tensão de linha e tensão de fase, vamos ver o que se entende por linha e fase.

Sistemas monofásicos

Em um sistema monofásico, existem apenas dois fios (ou condutores ou linhas) que transportam energia da fonte ao destino. Um deles é chamado '

Estágio

'ou'

viver

' e o outro '

Neutro

'

Em algum momento ao longo de todo o circuito, o Neutro está sempre conectado à Mãe Terra. Portanto, comparado à Terra (e todos nós que vivemos na Terra, abraçados por ela conduzindo eletricamente), o neutro tem 0 Volts.

A linha neutra está sempre em 0 volts.

Em um circuito elétrico que funcione adequadamente, não haverá choque se ele estiver tocando entre a terra e o neutro.

Por outro lado, o

A fase tem uma tensão que fica oscilando entre um máximo positivo (por exemplo, 325 volts) e um máximo negativo (por exemplo, -325 volts). Essas tensões estão em comparação com o neutro (ou efetivamente com a própria terra).

A tensão da fase (com relação ao neutro de 0V) continua oscilando como 0, +325, 0, -325 de maneira sinusoidal, 50 vezes por segundo. (Ou 60 vezes nos EUA e em outros países). Chamamos essa taxa de alteração de Frequência com uma unidade Hertz. 50 ciclos por segundo são 50 Hz.

Em um sistema monofásico, essa tensão pode ser chamada de tensão de linha ou tensão de fase. Ambos são iguais.

[A tensão efetiva real na onda acima é considerada como 230V AC. Isso é chamado valor quadrático médio da raiz (rms) da tensão. Na verdade, essa tensão é fornecida como corrente direta positiva (CC) a um resistor puro que gera o mesmo calor que essa tensão elétrica alternada. Então, a partir de agora, mencionaremos apenas a tensão 230v RMS].

Sistemas de alimentação trifásica - vantagens

O sistema trifásico tem várias vantagens. Na estação geradora, oferece o melhor equilíbrio mecânico / rotacional para o equipamento rotativo. A maior estabilidade resultará em menos perdas mecânicas, desgaste e problemas de quebra. Além de uma vida útil mais longa, os próprios geradores terão o tamanho e o peso mais eficientes.

Como você pode ver no diagrama animado acima, um conjunto rotativo singular pode produzir três ramos de 'tensão' diferentes. Cada um é chamado de fase ou linha.

Nas linhas de transmissão, um sistema de três fios (condutor) faz uso máximo da capacidade de carga atual dos condutores. A energia transferida através de um segmento de um sistema trifásico com 3 condutores será 71% mais do que um segmento monofásico do mesmo comprimento e espessura com 2 condutores. Ou seja, com 50% a mais de uso de condutor, podemos transferir 71% mais energia. Novamente, as três fases são bastante auto-simétricas em termos de parâmetros do circuito, como resistência, reatância, requisitos de isolamento, variações dependentes da temperatura, etc. Isso nos permite projetar e construir linhas de transmissão mais baratas, mais eficientes, confiáveis ​​e de longa duração.

O sistema trifásico também nos ajuda a economizar espaço, engenharia e custos de material o tempo todo, incluindo transformadores de potência e outros componentes, como disjuntores, barramentos, dispositivos de proteção de relés e sistemas de controle inteligentes.

Nos centros de carga, o sistema ajuda novamente a economizar custos de enrolamento, equipamentos e espaço. De fato, ele fornece um tipo de fonte de alimentação ininterrupta e intercalada em alguns cenários locais de falha de energia, como em grandes edifícios e bairros. Quando há falha de energia em uma das fases, pelo menos algumas cargas de emergência (se não todas), podem ser alteradas para outra fase e continuar funcionando. (No entanto, essa não é uma prática regular recomendada, pois um sistema trifásico funciona de maneira ideal quando todas as três fases são carregadas igualmente equilibradas).

Portanto, no geral, o sistema trifásico é uma excelente aposta em um sistema monofásico.

As variações de tensão em um sistema trifásico

Os três caminhos de corrente produzidos em um gerador trifásico são realizados através de três condutores separados e independentes.

Vamos chamá-los de R, G e B, abreviação de Vermelho, Verde e Azul. Veja o gráfico abaixo e as três ondas coloridas em vermelho, verde e azul.

(Diagrama do Wikimedia commons:

Arquivo: 3 phase AC waveform.svg

)

Observe que essas três correntes (ou tensões) não têm o mesmo valor ao mesmo tempo. Por exemplo. No momento, quando a fase vermelha está no máximo, os outros dois (verde e azul) são negativos e apenas metade do máximo de suas tensões. As três voltagens oscilam para cima e para baixo, muito parecidas entre si, mas uma após a outra em um ritmo como as pernas de um cavalo galopando. A qualquer momento, uma perna pode estar no ar, mas outra pode estar apenas tocando o chão.

Na extremidade receptora, essas três linhas podem ser unidas em uma carga de duas maneiras: como um

Estrela

(também chamado

Y

conexão) ou como

delta

conexão.

(Diagrama do Wikimedia commons:

Arquivo: As configurações básicas trifásicas.svg

)

Quando a conexão é feita como estrela, um ponto central pode ser constituído. Este ponto é como um presente especial. Nesse ponto, a soma de todas as três correntes será zero (desde que tenhamos uma carga perfeitamente equilibrada em todas as três ramificações). Nos sistemas trifásicos, chamamos esse ponto de

Neutro

.

O ponto neutro é realmente neutro ou sem vida, no sentido de que sua tensão não fica flutuando. Assim, podemos conectá-lo com segurança ao terra (que é assumido como 0 Volts) e torná-lo ainda mais estável. Ele também fornece um aterramento de referência para todas as outras tensões dentro de todo o sistema.

Depois de termos três terminais de linha e um terminal neutro, podemos ter dois tipos de voltagem:

Uma voltagem mais alta (digamos 400V)

entre duas linhas

L₁↔L₂ (vermelho e verde), L₂↔L₃ (verde e azul) ou L₃↔L₁ (azul e vermelho).

Isso é chamado '

Voltagem de linha

'ou

Tensão linha a linha

.

Uma tensão mais baixa (digamos 230V) entre

qualquer linha e o neutro

(L₁↔N (vermelho e neutro), L₂↔N (verde e neutro) ou L₃↔N (azul e neutro).

Isso é chamado '

Tensão de fase

'ou

Linha para tensão neutra

.

Cargas domésticas normais requerem apenas uma

linha monofásica mais baixa (230V), mais segura

e um retorno neutro.

Se uma máquina maior (como um grande ar-condicionado, forno ou motor) precisar de mais energia, poderá ser prontamente alimentada pelo mesmo alimentador de distribuição que uma fonte trifásica, com uma tensão mais alta (400V) e mais eficiência na transferência de energia.

PS:

Assim como há tensão de linha e tensão de fase, também há corrente de linha e corrente de fase. Corrente de linha é a corrente através de qualquer linha de entrada e corrente de fase é a corrente através de qualquer um dos três braços da carga.

  • No caso da conexão Delta (veja a figura acima), a tensão da linha e a tensão da fase são as mesmas. Mas a corrente da linha é √3 vezes, ou seja, 1,732 vezes a corrente da fase.
  • No caso de conexão em estrela, a tensão da linha é √3 vezes, ou seja, 1,732 vezes a tensão da fase. Mas a corrente da linha e a corrente da fase são as mesmas.
  • Uma fórmula muito importante e geralmente a mais usada é sobre a potência em um circuito trifásico.Potência = √3 x Tensão da linha x Corrente da linha x Cos Φ onde Cos Φ é conhecido como fator de potência.

Um sistema monofásico é talvez o tipo mais comum de sistema com o qual as pessoas estão familiarizadas. É isso que as pessoas têm em suas casas e a que aparelhos estão conectados. Para quantidades maiores de energia, são utilizados sistemas trifásicos. A eletricidade é gerada por uma bobina de fio que se move através de um campo magnético. A ilustração mostra três dessas bobinas em um gerador elétrico, espaçadas uniformemente. Cada bobina é chamada de fase e, como existem três bobinas, isso é chamado de sistema trifásico.

Nesse sistema, a energia pode ser fornecida como monofásica (carga conectada entre uma linha e neutra) ou trifásica (carga conectada entre as três linhas). Na ilustração, o motor é conectado como uma carga trifásica e as tomadas e a lâmpada como cargas monofásicas.

As três extremidades do enrolamento conectadas juntas no centro são denominadas neutras (denominadas "

N

'). As outras extremidades são chamadas de final da linha (denotadas como '

L1

','

L2

'e'

L3

'). A tensão entre duas linhas (por exemplo,'

L1

'e'

L2

') é chamada de tensão linha a linha (ou fase a fase). A tensão em cada enrolamento (por exemplo, entre '

L1

'e'

N

'é chamada de linha para neutro (ou tensão de fase). A tensão de linha para linha é a soma vetorial da tensão de fase para fase em cada enrolamento. Não é o mesmo que a soma aritmética e é dada pela seguinte equação:

Exemplo:

Tensão linha a linha (

VLL

)

Tensão de linha para neutro (

VLN

)