آدیش الکتریک

تفاوت برق سه فاز و تک فاز چیست؟

در برق صنعتی، فاز به توزیع یک بار اشاره دارد. اما تفاوت منبع تغذیه تک فاز و سه فاز چیست؟

برق تک فاز یک مدار قدرت جریان متناوب سینوسی ac دو سیمه است. به طور معمول، یک سیم برق وجود دارد – سیم فاز – و یک سیم خنثی – سیم نول – که جریان از طریق بار بین سیم برق و سیم خنثی جریان دارد. برق سه فاز یک مدار قدرت جریان متناوب سینوسی ac سه سیمه (یا چهار سیمه) است که هر خط ac آن، فاز 120 درجه الکتریکی با خط بعدی هم اختلاف فاز دارد.

منازل مسکونی عمدتا توسط منابع تک فاز تغذیه می شوند درحالی که کارخانجات و مراکز صنعتی توسط منابع سه فاز برق رسانی می شوند. البته ممکن است از منبع تغذیه سه فاز نیز برای موتورخانه و شوفاژخانه های ساختمان ها استفاده شود. یکی از تفاوت های کلیدی برق سه فاز و تک فاز میزان توانی است که انتقال می دهند. برق سه فاز بارهای با ولتاژ بالاتر را بهتر انتقال می دهد، برای مثال به منظور تغذیه یک موتور بزرگ الکتریکی بهتر است از یک منبع تغذیه سه فاز استفاده شود. اما منابع تک فاز بیشتر برای توزیع انرژی برای بارهای با ولتاژهای پایین تر مانند روشنایی و گرمایش مورد استفاده قرار می گیرند. ولتاژ کاری برق سه فاز در ایران حدودا 380 ولت و ولتاژ کاری برق تک فاز به طور میانگین 220 ولت در نظر گرفته می شود. ولتاژ سه فاز در خطوط انتقال برق تا 20 کیلوولت و حتی 63 کیلوولت نیز افزایش پیدا می کند. برای استفاده از ولتاژهای بالای سه فاز در مجتمع های صنعتی از ترانسفورماتورهای کاهنده ولتاژ استفاده می شود.

جریان تک فاز را می توان از جریان سه فاز نیز استخراج کرد. در آمریکا این کار توسط ترانسفورماتور و در اروپا مستقیما انجام می شود؛ زیرا سطوح ولتاژ در اروپا به گونه ایست که از هر منبع سه فاز می توان به عنوان سه منبع تک فاز استفاده کرد.

تفاوت مهم دیگر برق سه فاز و تک فاز در تداوم توزیع انرژی است. به دلیل فراز و فرودهای ولتاژ، یک منبع تغذیه تک فاز نمی تواند به خوبی یک منبع تغذیه سه فاز تدوام توزیع انرژی را حفظ کند. منبع تغذیه سه فاز انرژی را با نرخ ثابت تر و مداوم تری انتقال می دهد.

برخی از منابع سه فاز از یک سیم چهارم نیز به عنوان سیم خنثی استفاده می کنند. دو نوع از معروف ترین و پرکاربرد ترین پیکربندی های منابع سه فاز، نوع ستاره و نوع مثلث هستند. در پیکربندی مثلث فقط از سه سیم استفاده می شود، ولی در پیکربندی ستاره ممکن است سیم چهارمی در گره اتصال فازها داشته باشیم که همان سیم خنثی است. همان طور که گفته شد منابع تک فاز نیز سیم خنثی دارند.

در نهایت هر دو نوع توزیع انرژی تک فاز و سه فاز نقش مهمی را در برق صنعتی ایفا می کنند در عین حال با یکدیگر تفاوت های بسیاری نیز دارند که درک آن ها خالی از لطف نیست.