Dòng điện ba pha là gì

Chắc hẳn, ít nhiều bạn cũng nghe tới thuật ngữ dòng điện 3 pha, vậy dòng điện 3 pha là gì? Điện 3 pha có gì khác so với dòng điện 1 pha? Đấu điện 3 pha như thế nào? Nó có dễ đấu không? Dòng điện 3 pha có nguy hiểm không? Tất cả những câu hỏi trên sẽ được Hồng Phúc giải đáp ngay trong bài viết này?

Khái niệm dòng điện 3 pha

Điện 3 pha là dòng điện có công suất lớn, nhiều người phân vân không biết điện 3 pha bao nhiêu vôn? Nó có phải 220V như dòng điện gia đình? Chúng tôi xin trả lời rằng điện 3 pha ở mỗi khu vực trên thế giới có thể khác nhau. Nó phụ thuộc vào lịch sử, cơ sở hạ tầng, điều kiện kinh tế, công nghệ, và một vài yếu tố khác. Dòng điện 3 pha tại Việt Nam có mức điện áp chuẩn là 380V.

Điện 3 pha thường được ứng để truyền tải, sản xuất công nghiệp, sử dụng các thiết bị điện có công suất lớn để giải quyết vấn đề hao tổn điện năng. Đồng thời, nó được sử dụng cho các động cơ điện lớn, máy công suất chạy bằng điện lớn như mình thường thấy như: máy sát gạo, điều hòa công nghiệp, máy giặt công nghiệp, và trong các nhà máy xí nghiệp công suất lớn

Đặc điểm của dòng điện 3 pha

Về cấu tạo, điện 3 pha cũng tương tự như 3 đường điện 1 pha chạy song song với nhau, chung 1 dây trung tính. Do đó, hệ thống điện sẽ bao gồm 4 dây, trong đó có 3 dây nóng và 1 dây lạnh [dây trung tính 0V]

Hiện tại, điện 3 pha có 3 giá trị như sau:

• 380V/3F: được áp dụng tại Việt Nam
• 220V/3F: được ứng dụng tại Mỹ
• 200/3F: được ứng dụng tại Nhật Bản.

Nếu như các đơn vị nước ngoài muốn sử dụng máy móc 3 pha theo tiêu chuẩn nước họ thì sao? Có thể sử dụng được không? Câu trả lời tất nhiên là có rồi? Nhưng, để sử dụng được thì buộc phải sử dụng thêm ổn áp 3 pha hoặc biến áp 3 pha nếu muốn máy móc có thể sử dụng được bình thường, ổn định.

Cách đấu điện 3 pha

Khi đấu nối dòng điện 3 pha, bạn cần phải đặc biệt lưu ý phân rõ ràng dây pha và dây trung tính. Dây pha sẽ nối với dây dây pha còn dây trung tính sẽ được nối với dây trung tính.

Có 2 cách thường sử dụng để đấu điện cho động cơ 3 pha đó là:

• Đấu hình sao
• Đấu hình tam giác

Với mỗi loại động cơ sẽ cần phải đấu kiểu khác nhau theo hình sao hoặc hình tam giác, tùy theo cấu tạo của động cơ. Vì thế, trước khi đấu thì bạn cần phải đọc kỹ hướng dẫ sử dụng hoặc tham khảo ý kiến của người bán.

Điện 3 pha có lợi ích gì

Trên thực tế, việc sử dụng điện 3 pha sẽ có một số lợi ích sau:

Việc truyền tải điện năng bằng điện 3 pha sẽ dẫn điện tốt hơn và tiết kiệm điện hơn so với dòng điện 1 pha: khoa học đã chứng minh rằng dây điện có càng nhiều lõi thì khả năng dẫn điện và dẫn dòng của nó càng tốt hơn. Như dây điện 3 pha 4 lõi thì lớp lõi của nó sẽ được kết hợp cả từ đồng và nhôm [trong đó đồng nhiều hơn nhôm] nên nó sẽ mềm hơn, dễ nối hơn, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt hơn cũng như dẫn được nhiều dòng điện khác nhau.

Cấu tạo của dòng điện 3 pha đơn giản và có đặc tính tốt hơn nhiều so với dòng điện xoay chiều 1 pha

Điện 3 pha dễ dàng ghép nối giữa các đoạn với nhau: dòng điện 3 pha 4 lõi không những giúp cho cường độ dòng điện được tối ưu hóa mà còn có thể dễ dàng ghép nối các đoạn dây điện lại với nhau. Do dây điện nhiều lõi khiến cho việc tuốt vỏ ngoài để phục vụ kết nối dễ dàng hơn do lớp lõi của nó khá mềm và dễ uốn. Công việc nối 2 đoạn dây điện nhiều lõi sẽ đơn giản hơn và tốn ít thời gian hơn với với 2 đoạn dây điện 1 lõi.

Ngoài có thể ứng dụng cho công nghiệp, nó còn sử dụng được cho mạng lưới điện gia đình. Nhưng để có thể sử dụng được cho gia đình thì bạn cần phải sử dụng qua ổn áp.

Ứng dụng của điện 3 pha cho gia đình

Với những thông số trên, chúng ta có thể biết điên 3 pha được sử dụng cho các thiết bị điện 3 pha, chưa kể giá thành đối với dòng điện này cũng cao hơn so với dòng điện 1 pha bởi nó được xếp vào điện áp sản xuất kinh doanh mà không phải điện sinh hoạt.

Nhưng, cũng có rất nhiều gia đình có sẵn hệ thống điện 3 pha, lắp đặt thêm 1 chiếc ổn áp để phù hợp lấy đầu ra là 220V 1 pha cho phù hợp sử dụng cho sinh hoạt. Đây cũng là cách tối ưu để tận dụng được những lợi thế của nguồn cấp điện áp này.

Do hệ thống điện tại Việt Nam được đánh giá không quá cao, nên việc tận dụng được nguồn cấp điện 3 pha 4 dây chogia đình là hợp lý và cần thiết. Do đó, chúng tôi khuyên khách hàng nếu có sẵn đường dây điện 3 pha thì nên trang bị thêm 1 máy ổn áp để sử dụng kèm, có thể lấy đầu ra là 220V hoặc 110V để sử dụng cho sinh hoạt trong gia đình.

Sự khác nhau giữa điện 1 pha và điện 3 pha

Mặc dù nó đều có bản chất là phục vụ cho đời sống con người cũng như phục vụ quá trình sản xuất Nhưng giữa 2 dòng điện này vẫn luôn tồn tại sự khác biệt nhưng không đối kháng mà lại bổ trợ cho nhau.

Với điện áp 1 pha:

• Sử dụng trong các toàn nhà cao tầng
• Áp dụng dòng điện 220V xoay chiều AC: ví dụ như dùng cho nồi cơm điện, quạt điện, bếp nước, tủ lạnh, điều hòa,.
• Nó bao gồm 2 dây nóng và nguội

Đối với dòng điện 3 pha:

• Sử dụng cho các động cơ lớn tại nhà máy
• Có tới 4 dây trong đó có 3 dây pha và 1 dây trung tính nối đất.
• Nó sử dụng điện áp 380V chủ đạo: thường sử dụng cho máy phát điện, trạm điện cao thế, trạm hạ thế, máy biến áp hoặc cột điện chính mà ta thường thấy.

Cách chuyển điện 1 pha thành điện 3 pha

Để chuyển được điện 1 pha thành 3 pha thì ta sử dụng 1 con CV tổng nguồn 1 pha 220V như hình đấu 2 dây nóng nguội vào chân của 2 con biến tần. Biến tần sẽ có nhiệm vụ biến đổi dòng điện input đầu vào 220V; sang output đầu ra của dòng điện 3 pha là 380V, sử dụng kích cho động cơ motor hoạt động.

Hướng dẫn để chọn dây dẫn điện 3 pha

Chỉ cần thiết lập công thức tính thì mọi chuyện sẽ trở nên đơn giản hơn. Bạn có thể sử dụng các công thức này để lựa chọn đường kính dây dẫn điện 1 pha hoặc 3 pha cho phù hợp.

Đối với dòng điện 3 pha ta tính như sau:

P = 3UICos ϕ Mà Tiết diện dây S = I/J [ Mặc định Cos ϕ = 0.8 ]

Trong đó:

• P là công suất tiêu thụ
• U là hiệu điện thế
• I cường độ dòng điện chạy trong dây
• J là mật độ dòng điện cho phép truyền tải trong dây dẫn

Về J thì nó là con số mặc định:

• Đối với dây thiết kế bằng đồng thì J = 4-6 [ A/mm2]
• Đối với dây nhôm thì J = 2-4,5 [ A/mm2]

Ví dụ giả sử ta cho P = 15 KW đối với 3 pha thì U = 380V và 1 pha U = 220V

Công thức tính dòng điện 3 pha

Ta tính như sau: I3p = P/3 U3p . 0,8 = 15000 / [ 1,731 . 380 . 0,8] = 28,5A

Công thức trên cũng đã minh chứng cho chúng ta thấy: Cách tính dòng điện 3 pha khi biết công suất hoạt động của động cơ máy một cách chuẩn xác nhất

Xét trường hợp dây dẫn làm bằng đồng ta có:

Tiết diện dây nằm trong khoảng: S =[ 28,5/4 28,5/6 ] = [ 7,1mm 4,75 ]

=> Chọn tiết diện dây 7,2mm và 4,8mm.

Trong đó:

• Đối với những đường dây tải hoạt động liên tục thì cần sự chịu tải lớn nên chọn tiết diện dây dẫn là 7,2mm.
• Còn đối với đường dây tải ít hoạt động hoặc dùng trong những giờ cố định thì ta chọn loại dây 4,8
• Và điều này tương tự như dùng cho dây dẫn tải lõi nhôm

Công thức tính điện năng tiêu thụ của điện 3 pha

Việc tính điện năng tiêu thụ của các dòng công tơ điện 3 pha không phải ai cũng biết cách tính chính xác, nhanh gọn.

Với kinh nghiệm thi công nhiều dự án điện lực lâu năm. Tôi đã rút ra được công thức chuyên sử dụng để tính điện năng tiêu thụ 3 pha cho công tơ điện như sau:

Tôi giả sử có 1 cái MCCB 3 pha = 630 A. Đây được xem là dòng tải rất lớn so với một dòng công tơ trực tiếp

Chính vì vậy để đo đếm được dòng điện chạy trực tiếp; người ta phải thông qua một con biến dòng hay còn gọi là CT dòng

Việc của các anh CT dòng là đo điểm điện năng tiêu thụ qua từng giờ, từng ngày hoặc tháng tùy theo nhu cầu sử dụng của nhà máy

Mà con biến dòng thường sẽ đưa về 5A hoặc 10A. Nhưng chủ yếu là 5A. Ví dụ như CT 50/5A, 100/5A, 300/5A..

Tôi giả sử CT1 = 850/5A và CT2 = 3000/5A với mức 180 kw/h của 1 pha

Ta sẽ tính như sau:

CT1 = 850/5 = 170 => Điện năng tiêu thụ = 170 * 180 = 30.600 kw/h

CT2 = 3000/5 = 600 => Điện năng tiêu thụ = 600 * 180 =108.000 kw/h

Thực ra; đây là công thức tính để chúng ta biết. Còn hiện tại; các nhà máy họ đều sử dụng các dòng đồng hồ đo đếm điện năng. Kết hợp với các bộ ct đo dòng để kiểm soát lượng điện năng tiêu thụ