برق سه فاز چه کاربردی دارد؟

برق سه فاز چیست؟

برق سه فاز برای راه‌اندازی دستگاه‌هایی مانند پمپ، الکتروموتور و دستگاه‌هایی که به تغذیه سه فاز نیاز دارند استفاده می‌شود. در الکتروموتور سه فاز سیم پیچ ها با فاصله ۱۲۰ درجه مکانی روی استاتور نصب می‌شوند و برق سه فاز هم با سه موج سینوسی با فاصله زمانی ۱۲۰ درجه به الکتروموتور القا می‌شود و این کار باعث ایجاد یک میدان دوار در الکتروموتور شده که سبب به حرکت درآمدن الکتروموتور می شود.

موتور سه فاز…

به طور کلی برق منازل مسکونی و واحدهای اداری تک فاز هستند و برق واحدهای تجاری و صنعتی سه فاز می باشد. امروزه برق سه فاز در ساختمان‌ های مسکونی هم به وفور استفاده می‌شوند. دلیل آن وجود آسانسور، پمپ چاه و سایر مصرف‌ کننده‌هایی است که نیاز به این نوع برق دارند. برق سه فاز بهترین و به صرفه ترین روش برای انتقال برق می باشد.

کاربرد برق سه فاز:

از کابل برق سه فاز در پروژه های مختلف صنعتی و تجاری برای روشن کردن دستگاه های صنعتی پر مصرف مثل الکتروموتور ها ، پمپ ، ماشین آلات برقی و تمام دستگاه هایی که به منبع برق سه فاز نیاز دارند استفاده فراوانی می شود.

البته باید گفت: امروزه در بسیاری از واحدهای مسکونی به خاطر استفاده از آسانسور و پمپ های چاه نیز از سیم کشی برق سه فاز استفاده می شود. پس می توان به نوعی این کابل ها را در دسته سیم و کابل ساختمانی هم قرار دهیم.

کابل های برق سه فاز از چهار رشته سیم فاز یک ، فاز دو ، فاز سه و نول به همراه یک رشته سیم ارت تشکیل شده است که سه سیم فاز موجود در کابل دارای جریان ۳۸۰ ولت به صورت متناوب هستند . از آنجا که کابل برق سه فاز مورد استفاده یکی از اصلی ترین تجهیزات برای انتقال جریان الکتریسیته است باید از نوع مرغوب آن استفاده کرد و اصول اولیه در هنگام نصب و کاربرد محصول را رعایت کرد تا کمترین آسیب های احتمالی را شاهد باشیم .

کیفیت کابل برق انتخابی به عوامل متعدد فراوانی از جمله کیفیت فلز مورد استفاده ، پلیمر هایی که به عنوان عایق سیم برق به کار می روند ، اتصالات کابل ها و … بستگی دارد .

کابل های برق سه فاز در دسته کابل های برق فشار قوی قرار می گیرند . از کابل های برق فشار قوی برای هدایت جریان برق در سیستم هایی که با ولتاژ اسمی بیشتر از ۳۰ کیلو ولت کار می کنند استفاده می شود. به دلیل اینکه شدت ولتاژ و جریان عبوری از این کابل ها بسیار بالاست نوع نصب آنها یا به صورت دفن در زمین یا داخل کانال های مخصوص است .

کابل های به کار رفته در سیستم های برق سه فاز صنعتی یا خانگی به دو روش اتصال ستاره یا اتصال مثلث به هم متصل می شوند . نحوه اتصال رشته های سیم در هر کدام متفاوت است و تفاوت اصلی در این دو نوع اتصال وجود یا عدم وجود سیم نول در اتصالات است.

در واقع برای تجهیزات و اتصالاتی که نیاز به سیم نول داریم باید کابل های برق سه فاز را به صورت ستاره ای متصل کرد و اختلاف فاز ۱۲۰ درجه ای بین فازها به وجود آورد، اما در تجهیزات و وسایلی که نیازی به سیم نول نداریم می توان اتصالات سیم های برق سه فاز را به صورت مثلثی به هم وصل کرد.

تفاوت برق تک فاز و سه فاز و کابل های استفاده شده

در مواردی که توان خروجی دستگاه ها یکی است و می توان از هر دو نوع سه فاز و تک فاز استفاده کرد. به همین دلیل الزامی است که تفاوت های دو جریان سه و تک فاز را دانست تا بتوان بهترین انتخاب را داشت. در این سیستم ها از لحاظ قیمتی ژنراتورهای سه فاز ارزان تر از ژنراتورهای تک فاز هستند و ارتعاش و نویز کمتری هم دارند.

در سیستم های سه فاز توان لحظه ای و دائمی تولید برای مصرف کننده همواره ثابت است و برخلاف جریان های تک فاز که توان تولیدیشان در لحظه های مختلف متفاوت است مقدار ثابت و مشخصی دارند. همین امر دلیل نویز کمتر در موتورها و ژنراتورهای سه فاز است.

برای انتقال بار الکتریکی به وسیله کابل های برق در صورت استفاده از سیم برق تک فاز باید از شش رشته سیم استفاده کنیم. اما همین مورد با استفاده از سیستم های برق سه فاز یا از چهار سیم یا در شرایط خاص سه سیم هم می توان استفاده کرد.

با این امر حدودا ۵۰ درصد در مصرف آلومینیوم یا مس برای تولید کابل صرفه جویی می شود. یکی دیگر از دلایل مقرون به صرفه بودن سیم های سه فاز این است که ایجاد میدان مغناطیسی برای دوران و چرخش الکتروموتور در سیستم های سه فاز راحت تر و کم هزینه تر است.

البته شاید برایتان این سوال پیش آید در تیرهای برق شهری که از نوع تک فاز هستند از پنج رشته سیم استفاده می شود. در این تیرها از سه سیم فاز برای انتقال جریان برق، یک سیم فاز برای روشنایی و یک سیم نول برای تکمیل سیکل جریان الکتریکی استفاده می کنند.

مزایای استفاده از سیستم های برق سه فاز

برای راه اندازی و گردش موتورهای آسنکرون به میدان مغناطیسی دوار احتیاج داریم که این میدان تنها با استفاده از کابل های سه فاز حاصل می شود.
در جریان های برق تک فاز ممکن است در مقدار قدرت لحظه ای در برخی زمان ها به صفر برسد و باعث بروز اختلال در سیستم های مصرف کننده شود، اما در سیستم هایی که از برق سه فاز استفاده می کنند هیچ گاه این مشکل پیش نمی آید، چون حتی اگر یکی از فازها به مقدار صفر برسد سایر فازها دارای جریان هستند.
برای تولید جریان متناوب به وسیله کابل های برق سه فاز به نسبت جریان متناوب تولیدی در کابل های تک فاز ضربان کمتر و ضریب بهره بالاتری داریم.
از آنجا که کار کردن با سیم برق سه فاز سخت تر از برق های تک فاز است و به دانش و تجربه بیشتری نیاز دارد برای استفاده از آن حتما از یک متخصص کمک بگیرید.
برخی از سیستم های صنعتی مانند هواکش های صنعتی هم با برق سه فاز و هم تک فاز کار می کنند، اما استفاده از کابل های سه فاز به دلیل نویز و لرزش و مصرف برق کمتر اولویت دارد.
در صورتی که برای سیستم خاصی نیاز به برق سه فاز داشته باشیم اما این جریان در دسترس نباشد، می توان با استفاده از اینورترهای مخصوصی برق تک فاز را به سه فاز تبدیل کرد.

رنگ بندی کابل های برق ۳ فاز

برای شناسایی راحت تر فازهای مختلف موجود در سیم و کابل های برق سه فاز باید با استفاده از استاندارد های مشخصی رنگ آنها را از هم متمایز کنند. مزایای استفاده از این روش شناسایی راحت تر فاز ها برای تقسیم بار و اتصال صحیحی فازها به موتور القایی بدون نیاز به انجام آزمایش است.

معتبر ترین و بهترین استاندارد به این منظور استاندارد IEC 60446 است. البته این استاندارد برای ساخت سیم های سه فاز آنطور که باید جدی گرفته نمی شود و در بسیاری مواقع از رنگ های غیر حرفه ای در ساخت کابل های ۳ فاز استفاده می شود.

طبق استاندارد های IEC استفاده از این رنگ ها برای شناسایی هر فاز مجاز است: سیاه، قهواه ای، قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، بنفش، خاکستری، سفید، صورتی و فیروزه ای.

برای ساخت کابل های برق سه فاز یا طبق استانداردهای وزارت نیرو فازهای R، S و T به ترتیب باید با رنگ های قرمز، زرد و آبی آسمانی باشند یا طبق استانداردهای چین از رنگ های زرد، سبز و قرمز باید استفاده شود.

کابل های برق سه فاز را به صورت سه و نیم رشته ، چهار رشته و پنج رشته تولید و عرضه می کنند . با افزایش تعداد رشته های موجود در کابل مسلما قیمت آن هم افزایش می یابد. مزیت استفاده از کابل های سه فاز پنج رشته نسبت به کابل های چهار رشته وجود سیم ارت است.

با در نظر گرفتن استاندارد های ساخت سیم و کابل های سه فاز و بررسی سطح کیفی آنها این کابل در انواع مختلف : کابل سه فاز مسی افشان ، کابل آلومینیومی هوایی و زمینی ، کابل مسی خشک ( مفتولی یا نیمه افشان ) ، کابل سه فاز فشار متوسط ، کابل زره دار و ضد آب مخصوص پمپ های شناور تولید می شود .

کابل سه فاز آلومینیومی

با توجه به مواردی که تاکنون گفتیم در اغلب کارگاه های صنعتی، محیط های کشاورزی و بسیاری از ساختمان های بزرگ از سه فاز استفاده می کنند. شاید فکر کنید برای کابل های سه فاز تنها از فلز مس می توان استفاده کرد، اما اینطور نیست.

با توجه به افزایش قیمت فلز مس، استفاده از کابل های آلومینیوم سه فاز در چند سال اخیر بیشتر شده و در این میان بیشترین تقاضا برای کابل های آلومینیومی سه فاز زمینی بوده است. کابل های آلومینیومی سه فاز را نیز درست مانند کابل های مسی در سطح مقاطع مختلف می توان تولید و استفاده نمود.

برای انتخاب و خرید کابل های سه فاز آلومینیومی باید نکاتی را از قبل مشخص کرد، از جمله اینکه: محل قرار گیری کابل را تعیین کرد تا نوع کابل زمینی یا هوایی یا مشخص شود. همچنین مسافت کابل از منبع تولید تا محل مصرف و آمپراژ مصرفی نیز از موارد مهم هستند.

چند نکته ایمنی کوتاه اما مفید هنگام کار با برق سه فاز

هیچ گاه برای تست جریان در کابل های برق ۳ فاز از فازمتر استفاده نکنید . این وسیله فقط برای تشخیص لحظه ای وجود فاز یا عدم وجود آن در کابل های ساختمانی به کار می روند .
در تابلو های برقی که از برق سه فاز استفاده می کنند بدون قطع کردن کلید ها به آنها دست نزنید !
قبل از اینکه بخواهید با تجهیزاتی که از سیم برق سه فاز در آنها استفاده شده مانند موتورهای برق کار کنید مطمئن شوید که این تجهیزات در برابر نشتی جریان محافظت می شوند، یعنی سیم ارت در آنها به کار رفته باشد.

از دستکش های مخصوص برای تست کابل برق استفاده کنید.

منابع: نخبگان طراح