جریان برق متناوب سه فاز (AC) معمولاً برای رساندن برق به مراکز داده و همچنین ساختمان‌های تجاری و صنعتی که ماشین‌های تشنه برای انرژی را در خود جای می‌دهند، استفاده می‌شود. اینکه برق سه فاز چند ولت است و چه کاربردی دارد را در این مطلب از مجموعه مقالات وبلاگ صنعت نور بررسی کرده‌ایم.
برق سه فاز چیست؟
برق 3 فاز نوعی جریان متناوب برق به شمار می‌رود که می‌تواند قدرت بیشتری را با راندمان بیشتر نسبت به برق تک فاز ارائه دهد. زیرا برق تک فاز نوعی جریان متناوب انرژی الکتریکی است که معمولاً برای اکثر کاربردهای خانگی و سبک مانند روشنایی و لوازم خانگی کوچک استفاده می‌شود.
برق سه فاز به زبان ساده و مزایای آن نسبت به تک فاز
جریان برق متناوب سه فاز یک مدار برق متناوب سه سیمه به همراه یک سیم نول خنثی شده که هر سیگنال AC با فاصله 120 درجه الکتریکی از هم قرار می‌گیرند. همان طور که در شکل زیر نشان داده شده است، منبع تغذیه 3 فاز دارای سه سیم (RYB) و سیم چهارم نول است. بر خلاف تک فاز که دارای 2 پایه که 180 درجه با هم فاصله دارد، در یک سیستم 3 فاز سه سیم برق موجود هر یک 120⁰ از فاز با یکدیگر خارج می‌شوند.
به عنوان مثال، زمانی که فاز 1 در اوج مثبت خود است، فاز 2 و 3 هر دو در 0.5- هستند. این بدان معنی است که برخلاف جریان تک فاز، هیچ نقطه‌ای وجود ندارد که در آن هیچ برقی به بار تحویل داده نشود. در واقع، در شش موقعیت مختلف در هر فاز، یکی از خطوط در نقطه اوج مثبت یا منفی قرار دارد. به طور عملی، این نکته بدان معناست که مقدار جمعی توان عرضه شده توسط هر سه جریان ثابت باقی خواهد ماند.
به عنوان قیاس، به یک موتور تک سیلندر در مقابل یک موتور سه سیلندر فکر کنید. هر دو بر روی یک مدل چهار زمانه (مصرف، فشرده سازی، قدرت، اگزوز) کار می‌کنند. با موتور تک سیلندر، به ازای هر چهار حرکت سیلندر، تنها یک چرخه «قدرت» دریافت می‌کنید که انتقال قدرت نسبتاً نابرابر را فراهم می‌کند. در مقابل، یک موتور سه زمانه قدرت را در سه فاز متناوب به شکلی نرم‌تر، ثابت‌تر و کارآمدتر تأمین می‌کند.
برق سه فاز چند ولت است؟
همانطور که در ابتدای مطلب هم گفته شد برای تأمین 3 فاز برق، 3 خط تغذیه با فاصله 120 درجه از یکدیگر قرار داده شده است. بنابراین اختلاف ولتاژ خالص بین دو فاز مطابق با زاویه فاز 120 درجه، 440 ولت خواهد بود. همچنین باید اشاره کرد که به دلیل توانای بالای این نوع جریان انرژی حتی در خطوط انتقال 20 هزار ولت و گاهی حتی تا 500 هزار ولت هم از سیستم سه فاز استفاده می‌کنند.
برق 3 فاز چند آمپر است؟
برق مصرفی را بر حسب وات بر ولتاژ خط ضرب‌در ضریب توان کرده تا آمپر را پیدا کنید. برای مدارهای سه فاز، جذر 3 ضریب توان است. اگر ماشین حساب شما تابع ریشه مربعی ندارد، از 1.73 به عنوان تقریبی از جذر 3 استفاده کنید.
2 روش برای استفاده از برق سه فاز کدام است؟
از این جریان متناوب به دو روش مختلف استفاده می‌شود که عبارت‌اند از: روش مثلثی و روش ستاره‌ای. تفاوت اصلی در این دور روش مربوط به سیم نول است.
روش مثلثی
در روش مثلثی به طور کلی از سیم نول استفاده نخواهد شد. این سیم از مدار حذف شده و به جای آن از سیم فاز برای برقرار جریان برق استفاده می‌شود. با استفاده از این روش شدت جریان تا مقدار قابل توجهی در مدار افزایش خواهد یافت. از آنجا که در این روش ولتاژ سر فاز با خط مساوی است، بعد از استارت موتور و قرارگرفتن موتور در مدار، توان و قدرت آن افزایش پیدا خواهد کرد.
روش ستاره‌ای
در این روش از سیم نول برق سه فاز برعکس روش مثلثی استفاده می‌شود. مزیت اصلی استفاده از این روش به واسطه وجود نقطه خنثی و یا همان نور کاهش جریان مصرفی است.
چرا به برق 3 فاز نیاز داریم؟
توانایی ارائه مقادیر بالا انرژی در بسیاری از صنایع اهمیت بالایی دارد. کارخانجات، مراکز داده و اتاق‌های سرور اغلب به این نوع جریان انرژی نیاز دارند. همچنین صرفه‌جویی برای مصرف برق برای آن‌ها در اولویت است؛ زیرا حتی درصد کمی بهبود در مصرف برق به معنای صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ها در طول زمان خواهد بود.
کاهش سیم‌کشی و خرید کابل نیز اهمیت دارد. اینجاست که نقش برق سه فاز مشخص می‌شود.
به طور مثال یک رک سرور 15 کیلوواتی را در نظر بگیرید. با استفاده از تک فاز با برق 120 ولت (VAC)، برای تغذیه رک به 125 آمپر انرژی نیاز است، که به سیمی با قطر تقریباً یک چهارم اینچ (AWG 4)که بسیار ضخیم است، که نمی‌توان به راحتی با آن کار کرد. از آنجایی که 3 فاز کارآمدتر است، می‌تواند همان قدرت (و بیشتر) را با سیم کشی کوچک‌تر ارائه دهد. برای پشتیبانی از همان رک 15 کیلوواتی با استفاده از برق 3 فاز، نیاز به سه سیم است که قادر به تأمین 42 آمپر (AWG 10) هستند.
همچنین کامپیوترها و بسیاری از موتورهای مورد استفاده در ماشین‌آلات سنگین با در نظر گرفتن این موضوع طراحی شده‌اند. آن‌ها به یک جریان ثابت نیاز دارند، به جای اینکه مجبور باشند تغییرات ذاتی برق تک فاز AC را تحمل کنند. در نتیجه برق کمتری مصرف خواهند کرد.
مقالات پیشنهادی
انواع سیم برق؛ تفاوت و کاربردهای آن
سیم ارت چیست؟ (کاربرد و روش‌های استفاده)
سیم‌کشی ساختمان و هرآن‌چه که باید در مورد آن بدانید.
ساده‌ترن روش تشخیص سیم فاز و نول
نکته پایانی در مورد برق سه فاز و استفاده از آن
با توجه به اینکه در زمان حاضر بسیاری از دستگاه‌های تجاری و صنعتی دارای قابلیت اتصال هم به برق تک فاز و هم سه فاز هستند، استفاده از هر دو امکان‌پذیر است. اما در یک نگاه کلی باید گفت که استفاده از برق 3 فاز مقرون به‌صرفه‌تر می‌باشد.
نرخ بهره‌وری دستگاه مدنظر شما نیز با برق 3 فاز افزایش پیدا خواهد کرد. حتی امروزه برای استفاده‌های معمول چون موتورهای آسانسور در محیط تجاری و خانگی هم کاربرد دارد، با این وجود اقدامات احتیاطی و ایمنی لازم را باید در نظر داشت.