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SISTEMA TRIFASE

sinusoidi Un sistema trifase è alimentato da tre fasi ovvero da tre tensioni alternate sinusoidali. Le tre forze elettromotrici E1, E2, E3, hanno la stessa frequenza ma sono sfasate tra loro di 120 gradi. Esse alimentano contemporaneamente l'utilizzatore, anch'esso ovviamente di tipo trifase.
Possiamo trovare le tre fasi contrassegnate con nomi diversi, ma l'importante è indicare la giusta sequenza.

R S T L1 L2 L3 1 2 3 A B C

L'uguaglianza della frequenza (legata alla velocità di rotazione antioraria dei vettori) garantisce la costanza nel tempo dello sfasamento. In figura vediamo le tre forze elettromotrici, rappresentate da tre vettori di uguale lunghezza, che ruotano sfasate costantemente tra loro di 120 gradi.

sistema trifase

In bassa tensione l'ultilizzo del sistena trifase si ha in presenza di potenze medie e alte, mentre con potenze basse si usa il sistema monofase. In media e alta tensione (II e III categoria) si ha esclusivamente il sistema trifase.

In un sistema monofase abbiamo a disposizione due cavi (fase e neutro), mentre in un sistema trifase abbiamo generalmente a disposizione quattro cavi (tre fasi e un neutro comune).
Graficamente il potenziale del neutro è rappresentato dal punto N di applicazione dei vettori (centro stella) e ogni fase ha una differenza di potenziale rispetto al neutro di 230 volt (rappresentata dalla lunghezza di ogni vettore).

neutro


Si definisce simmetrico un sistema trifase in cui le tre forze elettromotrici E1, E2, E3, soddisfano la relazione

E1 + E2 + E3 = 0

Si definisce equilibrato un sistema trifase in cui le correnti di ciascuna fase soddisfano la relazione

I1 + I2 + I3 = 0

In entrambi i casi la somma è di tipo vettoriale.

LINEA TRIFASE


ALIMENTAZIONE MONOFASE
L'alimentazione monofase che utilizziamo nelle nostre abitazioni, deriva dal sistema trifase. L'azienda fornitrice mette a nostra disposizione solo una delle tre fasi di cui dispone a monte, più il neutro, quindi una differenza di potenziale di 230 volt.


ALIMENTAZIONE TRIFASE
Nel sistema trifase possiamo prelevare la tensione tra fase e neutro (230 V) e tra fase e fase (400 V). Infatti in ogni istante le tre fasi, grazie allo sfasamento di 120°, non hanno lo stesso potenziale.

tensioni nel sistema trifase

Matematicamente
tensione fase-fase = √3 tensione fase-neutro

L'alimentazione trifase offre, pertanto, due possibilità di collegamento:

A STELLA - si collegano i tre ingressi dell'utilizzatore tra fase e neutro (1-N, 2-N, 3-N), applicando così ad ognuno una tensione di 230 volt (figura a sinistra). Se le tre fasi sono interessate dalla stessa corrente (I1 = I2 = I3), non si ha circolazione di corrente sul neutro (IN = 0). Infatti sul neutro circola la somma delle tre correnti, ma tre correnti uguali sfasate tra loro di 120° danno come somma un valore nullo.

A TRIANGOLO - si collegano i tre ingressi dell'utilizzatore tra fase e fase (1-2, 2-3, 3-1) applicando così una tensione di 400 volt. Non si ha bisogno del neutro.

sistema trifase - stella - triangolo

Tra fase e neutro abbiamo una differenza di potenziale di 230 volt

Tra due fasi abbiamo una differenza di potenziale di 400 volt

I valori di tensione sono verificabili anche geometricamente: se, ad esempio, consideriamo il segmento 1-N come lungo 230 unità, quello 1-2 risulterà lungo 400 unità.

morsettiera
morsettiera di un piccolo motore asincrono trifase con collegamento a stella


commutatore voltmetrico
commutatore voltmetrico con voltmetro


spina trifase presa trifase presa trifase completa
spina e presa trifase (bassa tensione)


sicurezza elettrica ing. Vito Barone


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