Вопросы и ответы

Симметрирующий трансформатор ТСТ устраняет перекос фазных напряжений и фазных нагрузок при питании от госсети или резервного источника без отключения сети. 

ПЕРЕКОС ФАЗ: сущность явления,  
причины возникновения и способы устранения

В система электроснабжения жилых домов, административных зданий, школ, больниц используется трехфазная четырех (пяти-)проводная сеть с глухозаземленной нейтралью.

Рис. 1. Трехфазная четырех*(пяти-)**проводная сеть с глухозаземленной нейтралью.

* Четырехпроводной называют сеть, у которой есть 3 фазы, а НРП и НЗП объединены в одном проводе.

** Пятипроводной называют сеть, у которой есть 3 фазы, нулевой рабочий проводник (НРП) и нулевой защитный проводник (НЗП).

При этом фазы соединены в звезду с выведенным нулевым проводом.

Рис. 2. Соединение фаз по типу "звезда".

Фазные потребители подключаются между соответствующей фазой и нулевым рабочим проводником (НРП). При этом нулевой защитный проводник (НЗП) служит для выполнения защитной меры "зануления".

Рис. 3. Подключение фазных потребителей.

Моделью, отображающей взаимосвязь линейных и фазных напряжений трехфазной четырех (пяти-)проводной сети, соединенной в звезду, является векторная диаграмма.

Рис. 4. Взаимосвязь линейных и фазных напряжений.

Идеальная ситуация: напряжения каждой из трех фаз, U_0A, U_0B, U_0C равно 220 В, а их векторы сдвинуты на 120°,

при этом линейные напряжения U_AB, U_BC, U_CA равны друг другу и составляют 380 В.

Перекос фаз (перекос напряжения, несимметрию, ассимметрию напряжения) можно изобразить следующим образом. Линейные напряжения U_A'B', U_B'C', U_C'A' равны друг другу и составляют 380 В.

При этом напряжения каждой из трех фаз, U_0'A', U_0'B', U_0'C'не равны между собой, а их векторы сдвинуты на произвольные углы.

Рис. 5. Перекос напряжения.

Перекос фаз вызывает появление напряжения смещения U₀-U_0', которое значительно снижает КПД электроприемников, вызывает нарушение их работоспособности и отказы.

Рис. 6. Напряжение смещения.

Причиной перекоса фаз является неравномерность загрузки фаз. Перекос фаз может проявляться как "внешний", генерируемый госсетью (на рис. - 1), и как "внутренний", генерируемый собственными электроприемниками (на рис. - 2). 

Рис. 7. Причины возникновения перекоса фаз

Симметрирующий трансформатор ТСТ устраняет любой перекос за счет рационального перераспределения нагрузок по фазам. Допустимый перекос нагрузки составляет 100%.

Симметрирующий трансформатор ТСТ защитит ваши электроприемники от обрыва нулевого провода и устранит перекос фазных напряжений и фазных нагрузок при питании от госсети или резервного источника без отключения сети.

Обрыв нулевого провода приводит к тому, что ваши фазные потребители, рассчитанные на фазное напряжение 220В, попадают под линейное напряжение 380В, что приводит к их аварийным отключением, отказам.

Это не единственная проблема, которую может вызывать ноль сети. Явление перекоса фаз существует благодаря напряжению смещения, которое возникает именно на нулевом проводе.

Принцип действия симметрирующего трансформатора, направленного на устранение перекоса фазного напряжения, основан на формировании собственного нулевого провода, независимого от ноля сети. Собственный ноль симметрирующего трансформатора ТСТ формируется из трех фаз сети без использования нулевого провода сети.

Нагрузка подключается между фазами сети и нулевым проводом сииметрирующего трансформатора ТСТ.

На следующем рисунке показано схематическое перераспределение нагрузки, когда загружены все три фазы.  Питающая сеть обозначена серым цветом, симметрирующий трансформатор ТСТ - черным цветом, фазные нагрузки - красным цветом.

При неравномерной загрузке фаз возникает напряжение смещения, которое устраняется ТСТ за счет формирования собственного нулевого провода.

Эффект симметрирования достигается за счет  достигается за счет электромагнитного перераспределения нагрузки по фазам. Перераспределение осуществляется таким образом:

- 50% мощности остается на той фазе, к которой подключена нагрузка,

- по 25% мощности распределяется на две оставшиеся фазы.

Нагрузки подключаются на все три фазы, такое перераспределение позволяет сделать загрузку трехфазной сети значительно более равномерной.

Принцип работы симметрирующего трансформатора с векторными диаграммами напряжения и описанием явления возникновения напряжения смещения подробно описан в статье  «Перекос фаз».

Многие владельцы частных домов и коттеджей традиционно по старинке используют трехфазные стабилизаторы напряжения для решения проблем с электроэнергией низкого качества. Проблемы с фазным напряжением обычно вызываются перекосом однофазных нагрузок, невозможностью их равномерного распределения по фазам с учетом коэффициента одновременности включения, что вызывает ПЕРЕКОС НАПРЯЖЕНИЯ.       

Обычный трехфазный стабилизатор напряжения конструктивно представляет собой три однофазных стабилизатора напряжения с общим блоком управления. В процессе работы каждый из однофазных стабилизаторов пытается "подтянуть" напряжение на своей фазе до номинального, без учета ситуации на соседних фазах, вызывая ВТОРИЧНЫЙ фазный ПЕРЕКОС. Образно такая "слаженная" работа хорошо описана в басне Крылова "Лебедь, рак и щука".   

Трехфазный  симметрирующий трансформатор ТСТ устраняет перекос фаз, вызывающий появление напряжения смещения U₀-U_0', которое значительно снижает КПД электроприемников, вызывает нарушение их работоспособности и отказы. 

Рис. 1. Напряжение смещения. 

В основе работы ТСТ в отличие от стабилизаторов лежит другой принцип - устранение напряжения смещения с помощью формирования собственного "чистого" нулевого провода. Он является ТРЕХФАЗНЫМ в прямом смысле этого слова. Общий для трех фаз магнитный сердечник позволяет суммировать их напряжение и перераспределить их по фазам. Таким образом, питающая сеть "не видит" реальные фазные нагрузки, а "воспринимает" их как более равномерно распределенные по фазам.          

Такая простая конструкция существенно удешевляет стоимость устройства, симметрирующий трансформатор ТСТ может стоить в 1,5-2 раза меньше трехфазного стабилизатора напряжения аналогичной мощности, однако эффективность от его применения значительно выше. 

Трехфазный  симметрирующий трансформатор ТСТ производства  ООО "Компания Интер Электро" экономит Ваши электроэнергию, топливо (при питании от резервного источника) и деньги, продлевает срок службы электроприборов, создает комфорт в Вашем загородном доме или коттедже.


Патент на изобретение № 2321133, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10 января 2008 года).     Декларация о соответствии РОСС RU.MM04.Д01367

Технические условия ТУ 3411-001-95191267-2010

Трехфазный  симметрирующий трансформатор ТСТ производства ООО "Компания Интер электро"  выравнивает (симметрирует) напряжения (фазы), равномерно перераспределяет нагрузки по фазам, он позволяет: 

• снизить уровень потребления электроэнергии; 
• снизить расходы на ремонт и обслуживание Ваших электроприборов; 
• уменьшить износ подключенного к сети оборудования; 
• увеличить срок службы оборудования; 
• обеспечить безотказную работу Вашего оборудования; 
• обеспечить комфорт за счет надежной работы всех электроприемников; 
• подключать более мощные однофазные / двухфазные электроприемники даже при наличии ограничений на потребляемую мощность.  

Если Ваш дом питается от генератора, то в дополнение к описанным выше преимуществам, использование симметрирующего трансформатора позволит: 

• уменьшить стоимость генератора, его габаритные размеры и массу, емкости аккумуляторных батарей за счет использования генератора меньшей мощности для той же группы потребителей; 
• снизить расход ресурсов - топлива, масла, охлаждающей жидкости; 
• снизить расходы на эксплуатацию генератора (ремонт, техобслуживание); 
• подключать более энергоемкие устройства (более мощные приборы, устройства, оборудование). 

ТРАНСФОРМАТОР ТСТ ПОЗВОЛЯЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ  
ГЕНЕРАТОР МЕНЬШЕЙ МОЩНОСТИ  
ИЛИ ПОДКЛЮЧАТЬ БОЛЕЕ ЭНЕРГОЕМКИЕ УСТРОЙСТВА