بسیاری از وسایل و تجهیزات برقی صنعتی، با استفاده از برق سه فاز کار می‌کنند. برق سه فاز در کارگاه‌ها و کارخانجات صنعتی یکی از ملزومات اصلی است، که بدون وجود آن اکثر دستگاه‌ها قادر به کار نخواهند بود. اما برق سه فاز چه تفاوتی با برق تک فاز دارد؟ مزیت استفاده از برق سه فاز برای تجهیزات صنعتی نسبت چیست؟ در این مقاله قصد داریم به این پرسش‌ها پاسخ داده و با تفاوت‌های برق سه فاز و تک فاز آشنا شویم.
برق سه فاز
قبل از آنکه به مقایسه برق سه فاز با تک فاز بپردازیم، بهتر است مروری داشته باشیم بر سازوکار برق سه فاز.
برق سه فاز نوعی جریان الکتریکی متناوب یا AC است، که بر خلاف برق تک فاز که از یک شیم نول و یک سیم فاز تشکیل شده، برق سه فاز از سه سیم فاز که با یکدیگر 120 درجه اختلاف فاز دارند بهره برده می‌شود. در سیستم تک فاز برای برقراری جریان الکتریکی علاوه بر سیم فاز نیاز به نول هم وجود دارد تا اختلاف پتانسیل لازم ایجاد شده و جریان الکتریکی برقرار شود. در سیستم سه فاز از دو فاز دیگر نیز استفاده می‌شود، که این فازها با یکدیگر 120 درجه اختلاف دارند.
با توجه به موراد گفته شده، برق تک فاز دارای دو رشته سیم است، رشته اول فاز با 220 ولت و رشته دوم نول.
برق سه فاز اما دارای چهار رشته سیم است، سه سیم فاز با 220 ولت و یک سیم نول. البته اگر از سیم ارث یا اتصال به زمین نیز استفاده شود، به هر کدام یک سیم اضافه خواهد شد.
برای آنکه تشخیص سیم‌های فاز و نول آسان شود، هر سیم دارای رنگ مخصوصی است، که مطابق استاندارد باید رعایت شود.
در استاندارد ملی ایران، که مطابق با استاندارد IEC می‌باشد، رنگ‌های سیم‌ها به این ترتیب است:
- فاز R قرمز
- فاز S زرد
- فازT آبی
- نول مشکی
البته به دلیل استفاده ار محصولات چینی در ایران، ممکن است با این رنگ بندی زرد، سبز و قرمز هم برای فازها، مواجه شوید.
برای استفاده از برق سه فاز می‌توان به دو طریق سیم کشی را پیاده سازی کرد.
روش اول به روش ستاره‌ای معروف است، که در این روش از نول استفاده شده و با این کار جریان خط با جریان فاز برابر ، اما ولتاژ سه خط برابر ولتاژ فاز خواهد بود.
روش دوم روش مثلثی است، که در این روش دیگر نیازی به نول نخواهد بود و به کمک سه سیم فاز جریان برقرار می‌شود. در این حالت ولتاژ خط با ولتاژ فاز برابر خواهد بود.
در حالت ستاره‌ای، موتور الکتریکی یک سوم حالت مثلثی جریان دریافت می‌کند، دلیل آن هم این است که در حالت ستاره‌ای، ولتاژ هریک از سیم پیچ‌ها را کاهش داده‌ایم. از اتصال ستاره‌ای برای استارت اولیه موتور استفاده می‌شود.
مزیت برق سه فاز نسبت به تک فاز
اما بپردازیم به سوال اصلی، دلیل استفاده از برق سه فاز چیست؟
در حقیقت سیستم‌های که از برق سه فاز استفاده می‌کنند، مزیت‌های اقتصادی و همین طور توان عملکردی بیشتری نسب به سیستم‌های تک فاز دارند.
توان الکتریکی در سیستم‌های سه فاز، به طور پیوسته ثابت است، اما در سیستم‌های تک فاز با زمان تغییر می‌کند. همین امر باعث می‌شود، که در موتورهای سه فاز نسبت به موتورهای تک فاز لرزش و ارتعاش کمتری به وجود آید و همین طور آلودگی صوتی در موتورهای سه فاز کمتر است.
تفاوت دیگری که بین سیستم‌های تک فاز و سه فاز وجود دارد، اتلاف انرژی در خطوط انتقال است. بنابر اصول مهندسی برق، ولتاژ بالاتر باعث کاهش هدررفت انرژی در خطوط انتقال می‌شود. لذا برای خطوط انتقالی که ولتاژشان ممکن است به 500 هزار ولت نیز برسد، بهترین راه استفاده از سیستم سه فاز است.
مورد بعدی در خصوص مزیت برق سه فاز نسبت به برق تک فاز، نوع کابل‌های مورد استفاده است. برای انتقال برق به روش تکفاز نیاز به سه جفت رشته سیم فاز و نول، یعنی در مجموع 6 سیم خواهیم داشت. اما در مقابل، برای انتقال برق به روش سه فاز مطابق آنچه توضیح داده شد، نیاز به 4 رشته سیم است، که در شرایط خاط حتی می‌توان از سه رشته سیم نیز استفاده کرد. این یعنی 50 درصد مصرف کابل کمتر و در نتیجه هزینه کمتر.
این مزایا باعث شده است تا برق سه فاز، کاربرد زیادی در صنعت و سردخانه ها پیدا کند. اگر قصد راه اندازی سردخانه را داشته باشید حتما خرید تابلو برق را هم جزو وسایل مورد نیاز خود قرار داده اید. که برق سه فاز از لزومات آن به حساب می آید.
جمع بندی
در این مقاله ابتدا مروری داشتیم بر روش کار سیسیتم برق سه فاز، و در ادامه به بررسی مزیت‌های برق سه فاز در مقایسه با برق تک فاز پرداختیم. مطابق آنچه گفته شد، برق سه فاز نسبت به برق تک فاز اقتصادی تر بوده، اتلاف انرژی کمتر و عملکرد بهتری نیز دارد. امیدورایم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد.
