Hiện nay, điện 3 pha là loại điện được sử dụng nhiều trong các nhà máy, xí nghiệp, các xưởng sản xuất công suất lớn. Thế nhưng các bạn có thể chưa biết công dụng mà nó đem lại cho đời sống con người to lớn đến đâu. Tham khảo bài viết này của Ame Group để biết thêm các thông tin chi tiết về điện ba pha nhé.
Điện 3 pha là gì?
Khái niệm
Điện 3 pha khác với dòng điện khác ở chỗ nó được sử dụng trong sản xuất công nghiệp để truyền tải điện năng. Bởi vì điện có giá trị rất lớn trong việc giải quyết các bài toán về hao hụt điện năng.
Trong hệ thống điện ba pha bao gồm 3 dây nóng và 1 dây lạnh. Có hai cách để nối điện đó là nối hình sao và nối hình tam giác. Nó giống như 3 đường điện 1 pha chạy song song với nhau với 1 dây trung tính. Do đó ta thường thấy có 4 dây, 3 dây nóng và 1 dây lạnh. Điều này có nhận thấy dễ dàng khi bạn quan sát các đường dây điện hạ thế xung quanh khu vực mình đang sống.
Hiện nay ở mỗi quốc gia việc sử dụng điện 1 pha, 3 pha sẽ có sự khác nhau. Điều này phụ thuộc vào lịch sử, cơ sở hạ tầng, điều kiện kinh tế, công nghiệp,… và một số yếu tố khác.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo
Hệ thống điện 3 pha bao gồm có 3 dây nóng (dây pha) và 1 dây trung tính (dây nguội). Có nhiều mức điện áp khác nhau từ cao áp, trung áp, thấp áp.
Dây trung tính trong mạch điện có vai trò cân bằng điện áp giữa các pha trong mạch điện. Trong mạch điện 1 pha, dây trung tính đóng vai trò làm kín mạch điện đưa dòng điện vận hành trong gia đình.
- Dòng điện ba pha gồm: Đường dây điện truyền tải, nguồn điện, các phụ tải 3 pha. Để có thể tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha người ta sẽ dùng máy phát điện đồng bộ 3 pha có cấu tạo bao gồm:
- Phần tĩnh (stator) gồm có 3 cuộn dây có lõi xẽ rãnh. Trong đó mỗi rạnh sẽ được đặt 3 dây quấn lệch nhau 120 độ trong đó và có cùng số vòng dây. Mỗi dây quấn sẽ được gọi là 1 pha A,B,C.
- Phần quay rotor là nam châm điện có cực N-S.
Nguyên lý hoạt động
Khi nam châm quay với vận tốc không đổi, từ trường do nam châm tạo ra sẽ lần lượt quét qua các vòng dây và các từ thông lần lượt cảm ứng vào trong các cuộn dây. Khi đó sức điện động xoay chiều được tạo ra trong các cuộn dây sẽ có:
- Cùng biên độ (hiệu điện thế cực đại)
- Cùng tần số (số lần trong 1 giây biên độ của điện áp bằng 0 và đạt giá trị cực đại)
- Lệch pha nhau một góc 120 độ
Điều này có nghĩa là nếu xét về mặt thời gian, thì các điện áp xoay chiều 3 pha sẽ lần lượt đạt các giá trị cực đại và cực tiểu sau nhau, với mỗi lần sau cách lần trước 1/3 chu kỳ.
Dòng điện ba pha bao nhiêu vôn?
Tùy vào mỗi quốc gia và mỗi khu vực trên thế giới mà điện 3 pha sẽ có các giá trị tương ứng khác nhau, điển hình là:
- 380V/3F: điện áp dụng tại Việt Nam
- 220V/3F: dòng điện áp dụng tại Mỹ
- 200V/3F: loại này áp dụng tại Nhật Bản
Điện ba pha bao nhiêu ampe? Điện ba pha bao nhiêu kw?
Cường độ của dòng điện ba pha
Theo công thức của nhà vật lý và toán học người Pháp André Marie Ampère, cường độ dòng điện ba pha được tính như sau:
I = U / R
Trong đó:
- U là hiệu điện thế ba pha. Tại Việt Nam, điện áp ba pha thông thường là 380V.
- R là điện trở của dây dẫn.
- I là cường độ dòng điện ba pha, được đo bằng đơn vị Ampe (A).
Để đảm bảo độ chính xác cao, hiện nay người ta thường sử dụng ampe kìm để đo dòng điện ba pha. Ampe kìm là một thiết bị kẹp vào dây dẫn và đo dòng điện chảy qua dây dẫn đó mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp với dây dẫn.
Công suất của dòng điện 3 pha
P = √3 U x I x Cos(Φ)
Trong đó:
- P: Công suất (Ký hiệu KVA – đơn vị KW, W)
- U là hiệu điện thế (Vol) chạy qua dây dẫn (Ký hiệu U)
- I: Cường độ dòng điện Ampe (ký hiệu A)
- Cos (Φ) tính bằng 1 hoặc 0,8
Công suất dòng điện ba pha là một phép đo lượng điện năng được tiêu thụ hoặc tạo ra bởi một hệ thống 3 pha. Hệ thống 3 pha thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại, nơi có nhu cầu về năng lượng cao.
Công thức công suất được áp dụng cho cả hệ thống 3 pha cân bằng và không cân bằng. Trong hệ thống cân bằng, các điện áp pha và dòng điện pha có độ lớn bằng nhau và lệch pha đều nhau 120 độ. Trong hệ thống không cân bằng, các điện áp pha hoặc dòng điện pha không bằng nhau hoặc không lệch pha đều nhau.
Hệ số công suất là một chỉ số về hiệu quả của nguồn điện. Hệ số công suất cao (gần 1) cho biết dòng điện được sử dụng hiệu quả, trong khi hệ số công suất thấp (gần 0,8) cho biết dòng điện được sử dụng kém hiệu quả hơn do sự lệch pha giữa điện áp và dòng điện.
Ưu điểm của hệ thống điện 3 pha
Hệ thống điện 3 pha mang đến một số ưu điểm đáng kể. Đầu tiên, nó được biết đến với hiệu suất cao, giúp tối ưu hóa việc chuyển đổi năng lượng điện. Nhờ tính hiệu suất này, hệ thống điện ba pha giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tổn thất trong quá trình truyền tải và sử dụng điện.
Thứ hai, hệ thống điện đảm bảo điện năng được lan truyền với hiệu suất cao mà còn làm giảm bớt kích thước và trọng lượng nhẹ hơn điện 1 pha. Đây là một bước tiến lớn của con người, vừa giải được bài toán kinh tế lại giúp cho ngành điện có cơ hội vươn xa hơn, tạo ra những điều có ích cho xã hội.
Cuối cùng, hệ thống điện 3 pha có tính ổn định cao. Nhờ vào cấu trúc phân phối của nó, nó cung cấp một nguồn điện liên tục và ổn định cho các thiết bị và hệ thống điện khác nhau. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng như công nghiệp và hệ thống cung cấp điện chính, nơi mất điện có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.
Lợi ích khi sử dụng điện ba pha?
Điện 3 pha có thể cung cấp điện áp lớn hơn đáng kể so với điện 1 pha. Điện áp cao hơn này rất cần thiết cho các thiết bị công nghiệp và máy móc lớn đòi hỏi công suất cao để hoạt động.
Điện ba pha đủ khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị lớn như máy nén khí, máy công cụ gia công kim loại, động cơ điện và nhiều thiết bị công nghiệp khác yêu cầu lượng điện năng lớn để vận hành.
Hệ thống điện bao gồm ba dòng điện chạy đồng thời, mang lại độ tin cậy cao hơn so với điện 1 pha. Nếu một trong ba dòng điện bị gián đoạn, hai dòng điện còn lại vẫn có thể tiếp tục cung cấp điện năng cho các thiết bị, đảm bảo tính liên tục của quá trình sản xuất.
Trong hệ thống điện , ba dòng điện được phân bố đều trên các dây dẫn khác nhau, giúp giảm thiểu khả năng xảy ra sự cố điện và sự cố mạch. Sự phân phối này đảm bảo sự cân bằng tải trên các dây dẫn, ngăn ngừa các vấn đề như quá tải hoặc mất cân bằng pha.
Mặc dù lắp đặt hệ thống điện đòi hỏi nhiều dây dẫn hơn so với điện 1 pha, nhưng khả năng cấp nguồn cho nhiều thiết bị cùng lúc giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư. Chi phí lắp đặt ban đầu cao hơn sẽ được bù đắp nhờ khả năng cung cấp năng lượng hiệu quả hơn cho các hoạt động công nghiệp.
Động cơ thường có hiệu suất cao hơn so với động cơ 1 pha. Hiệu suất cao hơn này dẫn đến tiết kiệm năng lượng đáng kể, từ đó làm giảm chi phí vận hành và góp phần bảo vệ môi trường.
Điện 1 pha và điện 3 pha khác nhau chỗ nào?
| Tiêu chí | Điện 1 pha | Điện 3 pha |
| Khái niệm | Điện 1 pha có 2 dây đó là 1 dây pha trong nguồn điện ba pha và 1 dây trung tính | Có 3 dây nóng và 1 dây lạnh. Mạch điện sẽ là một hệ thống mà nguồn tác động là nguồn 3 pha. Nguồn 3 pha gồm 3 nguồn một pha hợp lại.
Đó là nguồn sức điện động có cùng tần số, biên độ và lệch nhau 120 độ hay ⅓ chu kì. |
| Hiệu điện thế | Ở Việt Nam, hiệu điện thế dòng điện 1 pha ở giữa hai đầu dây vào mức 220V.
Tuy nhiên ở một số quốc gia khác như Nhật Bản, Mỹ, Đài Loan, điện áp 1 pha sẽ được định theo mức thấp hơn: 100V, 110V, 120V. |
Điện ba pha ở mỗi quốc gia đều có sự khác nhau, ví dụ:
380V/3F: Việt Nam 220V/3F: Mỹ 200V/3F: Nhật Bản
|
| Đối tượng sử dụng | Là điện dân dụng được sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày của gia đình, với công suất các thiết bị nhỏ, ít hao tổn phí về điện năng | Được dùng để truyền tải, sản xuất công nghiệp chuyên dùng thiết bị điện có công suất lớn để giải quyết các vấn đề hao tổn điện năng.
Hiện nay, có nhiều gia đình có lắp đặt hệ thống điện 3 pha sẵn, trong đó có lắp đặt thêm một chiếc ổn áp 3 pha để lấy đầu ra 220V phục vụ cho sinh hoạt. |
Bảng so sáng giữa điện 1 pha với 3 pha
Cách kết nối hệ thống điện 3 pha pha đảm bảo an toàn
Các công cụ cần chuẩn bị khi đấu điện
Khi chuẩn bị cho công việc đấu điện, bạn cần sắp xếp và chuẩn bị một số công cụ và thiết bị cần thiết. Dưới đây là một số công cụ phổ biến mà bạn có thể cần:
- Đồ bảo hộ: Bảo hộ cá nhân là ưu tiên hàng đầu khi thực hiện việc đấu điện. Đảm bảo rằng bạn có mũ bảo hộ, kính bảo hộ, găng tay cách điện và giày bảo hộ.
- Đồ đo: Các công cụ đo lường là cần thiết để kiểm tra và xác định các thông số điện. Bạn cần có một bộ đồ đo điện cơ bản bao gồm ampe kìm, đồng hồ vạn năng, bộ đo điện áp và bộ đo điện trở.
- Dụng cụ cắt, bấm nối và tua vít: Bạn cần có một bộ dụng cụ đủ đa dạng để cắt, bấm nối và tua vít các dây điện. Điều này bao gồm kéo cắt dây, bấm nối cáp, tua vít, mỏ lết và mỏ lết cắt dây.
- Bảng mạch và dây điện: Khi đấu điện, bạn có thể cần đến các bảng mạch, công tắc, ổ cắm và dây điện để kết nối và lắp đặt.
Cách đấu điện hình tam giác
Dây điện 3 pha có thể có vỏ bọc cách điện hoặc không có vỏ bọc cách điện. Chúng ta cũng có thể lựa chọn với mức điện áp phân phối cho hợp lý với công trình. Và nhu cầu của mình. Và cũng không cần lo lắng bởi giá dây điện ba pha khá phù hợp với điều kiện kinh tế của mọi người.
Và ngoài cách đấu điện động cơ 3 pha hình sao ra thì còn có cả cách đấu điện pha hình tam giác. Cách đấu điện 3 pha 3 dây hình tam giác không có gì quá phức tạp.
Cách đấu điện hình sao
Nguồn điện được tạo ra bởi máy phát điện được đồng bộ ba pha. Máy phát điện này có phần tĩnh gồm 6 rãnh. Trong các rãnh đặt 03 dây quấn có số vòng chênh lệch nhau.
Trước khi đấu nối điện thì chúng ta phải đặc biệt lưu ý. Các bạn phải biết phân biệt rõ ràng đâu là dây pha và đâu là dây trung tính. Dây pha sẽ nối với dây pha và dây trung tính sẽ nối với dây trung tính.
Nguyên tắc đấu điện 3 pha hình Sao (Star hoặc Y): chụm 3 đầu U2, V2, W2 lại với nhau bằng thanh đồng có sẵn trong hộp đấu dây của động cơ, 3 đầu U1, V1, W1 đấu với nguồn 3 pha. Động cơ đấu Sao khi trên nhãn động cơ ghi cấp điện áp 220/380V.
Ứng dụng của hệ thống điện ba pha trong công nghiệp
Động cơ điện
Hệ thống điện 3 pha được sử dụng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Các ứng dụng này bao gồm máy nén khí, máy bơm, máy cắt, máy phay, máy tiện và nhiều hệ thống máy móc khác.
Động cơ điện là thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Hệ thống điện cung cấp nguồn điện ổn định và có hiệu suất cao cho động cơ điện.
Máy móc công nghiệp
Hệ thống điện ba pha được sử dụng trong nhiều loại máy móc công nghiệp như máy cắt plasma, máy hàn, máy khoan và máy mài.
Các máy móc này yêu cầu nguồn điện ổn định và có công suất lớn để hoạt động. Hệ thống điện đáp ứng những yêu cầu này, đảm bảo rằng các máy móc hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.
Máy phát điện
Hệ thống điện 3 pha được sử dụng để cung cấp nguồn điện cho máy phát điện trong các nhà máy và các khu vực khác.
Máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Hệ thống điện cung cấp nguồn điện ổn định và có hiệu suất cao cho máy phát điện, giúp chúng hoạt động hiệu quả.
Hệ thống chống sét
Hệ thống điện 3 pha được sử dụng để cung cấp nguồn điện cho hệ thống chống sét trong các tòa nhà, nhà máy và các khu vực khác.
Hệ thống chống sét bảo vệ các tòa nhà và cơ sở khỏi sét đánh. Hệ thống điện cung cấp nguồn điện ổn định và có hiệu suất cao cho hệ thống chống sét, giúp chúng hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.
Hệ thống đèn chiếu sáng
Hệ thống điện 3 pha được sử dụng để cung cấp nguồn điện cho hệ thống đèn chiếu sáng trong các tòa nhà, nhà máy và các khu vực khác.
Hệ thống đèn chiếu sáng cung cấp ánh sáng cho các tòa nhà và cơ sở. Hệ thống điện cung cấp nguồn điện ổn định và có hiệu suất cao cho hệ thống đèn chiếu sáng, giúp chúng hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.
Hệ thống điều khiển tự động
Hệ thống điện 3 pha được sử dụng để cung cấp nguồn điện cho các hệ thống điều khiển tự động trong các nhà máy và các khu vực khác.
Hệ thống điều khiển tự động giám sát và điều khiển các máy móc và thiết bị trong quá trình sản xuất. Hệ thống điện 3 pha cung cấp nguồn điện ổn định và có hiệu suất cao cho các hệ thống điều khiển tự động, giúp chúng hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.
Lưu ý khi sử dụng hệ thống điện 3 pha
Khi sử dụng hệ thống điện ba pha, có một số lưu ý quan trọng mà bạn nên biết để đảm bảo an toàn và hiệu suất của hệ thống. Dưới đây là một số lưu ý cơ bản khi sử dụng hệ thống điện ba pha:
- Hệ thống điện ba pha thông thường sử dụng điện áp 220/380 V. Hãy chắc chắn rằng các thiết bị và hệ thống của bạn tương thích với điện áp này.
- Đối với hệ thống ba pha, quan trọng để kết nối các thiết bị và tải đúng với các pha tương ứng. Nếu kết nối sai pha có thể gây ra sự cố và hỏng hóc trong hệ thống.
- Cố gắng phân phối tải cân bằng qua các pha. Điều này đảm bảo rằng dòng điện trong hệ thống được phân phối đồng đều và tránh quá tải một pha cụ thể.
- Xác định khả năng chịu quá tải của hệ thống và thiết bị điện. Điều này đảm bảo rằng hệ thống có thể xử lý tải cao hơn trong thời gian ngắn mà không gây hỏng hóc hoặc giảm hiệu suất.
- Đảm bảo rằng hệ thống điện ba pha của bạn được định mức đúng với yêu cầu của các thiết bị và tải điện. Điều này bao gồm việc lựa chọn cáp dẫn, công tắc, bảng điều khiển, và các thiết bị bảo vệ phù hợp.
- Luôn luôn tuân thủ các quy tắc an toàn điện để đảm bảo sự an toàn khi làm việc với hệ thống điện ba pha. Điều này bao gồm việc sử dụng các thiết bị bảo hộ như gang tay cách điện, kính bảo hộ, và nhãn báo nguy hiểm.
Như vậy qua bài viết trên, chúng tôi đã cùng với bạn tìm hiểu chi tiết về điện 3 pha. Qua đó chúng ta cũng hiểu được một phần nào lý do điện ba pha được sử dụng nhiều trong công nghiệp đến vậy. Và nếu như quý vị còn bất cứ câu hỏi nào muốn đặt ra thì hãy nhanh tay liên hệ Ame Group để được các chuyên gia giải đáp chi tiết nhé.
Một số câu hỏi thường gặp về điện 3 pha
Điện 3 pha có nguy hiểm không?
Câu trả lời là có, điện 3 pha hay bất kỳ loại điện nào cũng có thể gây nguy hiểm nếu không được sử dụng đúng cách. Tuy nhiên chung quy lại thì khi sử dụng các thiết bị có liên quan đến điện, thì điều cần thiết nhất là các bạn nên cẩn trọng.
Bao lâu thì nên bảo trì hệ thống điện 3 pha?
Theo khuyến nghị của Ame Group, hệ thống điện cần được kiểm tra định kỳ thường niên, đặc biệt là trong những điều kiện thời tiết khắc nghiệt thì nên bảo trì định kỳ 2-3 lần/năm để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
Vì vậy, việc tuân thủ nghiêm ngặt lịch bảo trì định kỳ, đặc biệt là đối với các hệ thống điện 3 pha là vô cùng quan trọng để đảm bảo hiệu quả vận hành, giảm thiểu các nguy cơ sự cố và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Mạng điện trong nhà thuộc mấy pha?
Mạng điện sinh hoạt của các hộ gia đình thường là mạng điện một pha. Mạng điện một pha này nhận điện từ mạng phân phối ba pha điện áp thấp. Sau đó, điện năng từ mạng điện một pha sẽ được cấp cho các thiết bị, đồ dùng và hệ thống chiếu sáng trong gia đình.
Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức từ 127v đến 220v. Trị số điện áp này phụ thuộc vào từng quốc gia hoặc khu vực, và được quy định trong các tiêu chuẩn điện địa phương.
Làm thế nào để chuyển từ dòng điện 1 pha sang 3 pha?
Để chuyển đổi dòng điện từ 1 pha sang 3 pha, có thể sử dụng các thiết bị sau:
1. Sử dụng biến tần
Biến tần là thiết bị phổ biến để chuyển đổi điện 1 pha thành 3 pha. Ngoài ra, biến tần còn có thể thay đổi tần số của động cơ. Sản phẩm này có nhiều trên thị trường với mức giá phải chăng, rẻ hơn máy biến áp. Biến tần được sử dụng phổ biến trong các máy móc như máy nhuộm, máy dệt, máy kéo sợi.
Nhược điểm: Không nên sử dụng biến tần cho các tủ điều khiển công nghiệp vì hiệu suất không cao.
2. Sử dụng máy biến áp
Máy biến áp cũng là thiết bị được ưa chuộng để chuyển đổi điện 1 pha thành 3 pha. Máy biến áp có thể sử dụng điện áp như 220V, 380V dòng điện 3 pha, nguồn ra ổn định ở mức 220V, 380V.
Nhược điểm: Chi phí lắp đặt khá cao.