Что такое фаза и фазное напряжение?
Электрическая фаза — это один из проводников в системе переменного тока, напряжение которого меняется по синусоидальному закону относительно общей точки (нейтрали или «нуля»).
В системах переменного тока чаще всего применяются:
-
Однофазная система (1~) — одна фаза и ноль (например, 220 В между фазой и нулём в России).
-
Трёхфазная система (3~) — три фазных проводника, сдвинутых по фазе на 120°, что позволяет получить как линейное напряжение между фазами (например, 380 В), так и фазное между каждой фазой и нулём (220 В).
Откуда пошло понятие «двухфазное напряжение»?
Исторически существовали двухфазные системы переменного тока, использовавшиеся в конце XIX – начале XX века, например, в США и ряде европейских стран. Они имели два источника синусоидального напряжения, сдвинутых на 90°, и использовали 2 или 4 провода. Однако эти системы вытеснены более эффективными трёхфазными, и в современной практике двухфазные электросети не применяются.
Сегодня термин «двухфазное напряжение» чаще всего встречается как бытовое или ошибочное обозначение напряжения между двумя фазами в трёхфазной системе, то есть 380 В (или 400 В в сетях с номиналом по IEC). Однако это не двухфазное напряжение, а линейное напряжение между двумя из трёх фаз.
Почему в современных сетях нет двухфазного напряжения?
Современные стандарты электроснабжения (в том числе ГОСТ 33073-2014, ПУЭ и др.) предполагают использование однофазных и трёхфазных систем. Трёхфазная система имеет ряд преимуществ:
-
Более высокая эффективность передачи энергии.
-
Упрощение работы трёхфазных двигателей и других нагрузок.
-
Меньшие потери на линии при том же сечении кабеля.
-
Возможность использования как фазного, так и линейного напряжения.
Двухфазная система не имеет преимуществ по сравнению с трёхфазной и усложняет как передачу, так и распределение электроэнергии.
Когда можно говорить о двухфазном напряжении?
Тем не менее, в некоторых специфических условиях можно столкнуться с тем, что напряжение создаётся с использованием двух фазных проводников:
-
При подключении однофазной нагрузки между двумя фазами: например, между L1 и L2 в трёхфазной сети. Напряжение в этом случае — линейное, а не «двухфазное», несмотря на участие двух фаз.
-
В системах с нестандартными трансформаторами или генераторами (например, в экспериментах или старом оборудовании) могут быть реализованы источники сдвинутых на 90° фаз — то есть настоящая двухфазная система.
-
В электроприводах с цифровым управлением (например, шаговые двигатели) иногда имитируется «двухфазное питание», но это чисто внутриэлектронная реализация.
Заключение
С точки зрения современной электротехники «двухфазного напряжения» не существует как стандартизированной и применяемой системы. Это либо терминологическая ошибка, либо редкий случай специфического применения. В бытовых и промышленных сетях используются однофазные и трёхфазные системы, а линейное напряжение между двумя фазами не делает систему двухфазной.
Если вам кто-то говорит о двухфазном напряжении — скорее всего, речь идёт о напряжении между двумя фазами в трёхфазной сети, а не о реальной двухфазной системе.
