György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
IV. Gépészeti és villamos berendezések
IV-66 GÉPÉSZETI ÉS VILLAMOS BERENDEZÉSEK ELEKTROTECHNIKAI ALAPFOGALMAK Villamos áram, feszültség, ellenállás A villamos áramot feszültségi állapot hozza létre. A szabványos feszültségeket az MSZ 1 szabvány rögzíti. A földhöz képest 250 V-nál kisebb feszültségeket kisfeszültségnek, a nagyobbakat nagyfeszültségnek nevezik. Ezen belül a törpefeszültség nem nagyobb 42 V-nál. A 250 és 35 000 V közötti feszültségek gyakorlatban elterjedt (Magyarországon nem szabványos) elnevezése: középfeszültség. A feszültség által létrehozott áram Ohm törvénye értelmében egyenesen arányos a létrehozó feszültséggel és fordítva az áramkör ellenállásával. Ennek megfelelően az ellenálláson létrejött feszültségesés egyenesen arányos az árammal (áramerősséggel) és az ellenállással: ü = RI, I = ~r;> IC ahol U a feszültség, V; I az áram, A; R az ellenállás, Q. Ha az áram iránya időben nem változik, neve egyenáram, ha irányát változtatja, váltakozó áram. A szinuszfüggvény szerint változó feszültségű és áramerősségű ipari váltakozó áram másodpercenkénti irányváltozásai számának felét periódusszámnak nevezik. Jele: Hz. Európában 50 Hz a szabványos periódusszám. Gyakorlati előnyei miatt a közhasznú hálózatok háromfázisú váltakozó áramot szolgáltatnak; három vezetékben egymáshoz képest egyharmad periódussal késő váltakozó áram folyik. Ha a három áram egyenlő (szimmetria), eredője — ha irányára (vektorösszeg) is figyelemmel vagyunk — 0. Ezért szimmetrikus terhelés esetén három, aszimmetrikus ter- terhelés esetén négy vezetőn vezethető (csillag, vagy háromszögkapcsolásban IV-67. ábra). Az ábrán látható, hogy a fázistekercselésben folyó áramot fázisáramnak (If), a csatlakozó vezetőben folyót vonali áramnak (7V) nevezik. Egy-egy fázistekercsen jelentkező feszültség neve fázisfeszültség (Uf — a fázisvezető és a nullavezető között ez lép fel), a fázisvezetők közti feszültség neve vonali feszültség (C7V). Háromszögkapcsolásnál: 7v = /37f és Uv=Uf. Csillagkapcsolásnál: 7v = 7f és Uv = YSUf. Ha megkülönböztető jelzést nem alkalmaznak, a háromfázisú hálózat feszültségén a vonali feszültséget kell érteni. Váltakozóáram esetén a feszültség és az áram között időbeli eltolódás léphet fel. Ezt fáziseltolásnak nevezik és a teljesítménytényezővel jellemzik. Ha a periódusidőt 2?r-nek tekintjük, a teljesítménytényező a feszültség és áramhullám nullaátmenete között eltelt idő cosinusa (cos cp). Ha nincs fáziseltolódás, cos cp — 1. Fáziseltolódást az áramkörbe iktatott induktivitások vagy kapacitások okoznak. (Főleg tekercsek, ill. kondenzátorok, de egyéb hálózati elemek is.) Induktivitáson és kapacitáson a váltakozó áram feszültségesést szenved az Ohm-törvény módosított alakja szerint: Ulni = I(üL, Itt (ű a körfrekvencia: 2nf, ahol/ a periódusszám (frekvencia), Hz; L az induktivitásra jellemző önindukciós tényező; O a kapacitás mérőszáma. b-1) CsiHagkapcso/és szimmetrikus terheléshez IV-67. ábra. Háromfázisú váltakozóáramú gép kapcsolása JJy vonali feszültség; TJt fázisfeszültség; Iy vonali áram; Jj fázisáram 770
