थ्री फेज विद्युत

थ्री फेज विद्युत शक्ति (abbreviated 3φ^[१]) बिजुली उत्पादन, प्रसारण, र वितरणमा प्रयोग हुने एक आम प्रकारको एसी करेन्ट (AC) हो।^[२] यो एक प्रकारको पोलिफेज प्रणाली हो जसमा तीन तार (वा वैकल्पिक रुपमा न्युट्रल तार सहित चार) प्रयोग गरिन्छ र विश्वव्यापी रूपमा विद्युतीय ग्रिडहरू शक्ति हस्तान्तरण गर्न प्रयोग गरिने सबैभन्दा सामान्य विधि हो।

थ्री फेज सिङ्क्रोनस जेनेरेटरको सरल चित्र

सन् १८८० को दशकमा थ्री फेज विद्युत शक्तिको विकास कयौं व्यक्तिहरुद्वारा भएको थियो । धेरै मानिसहरूले गरेका थिए। थ्री फेजमा, प्रत्येक तारमा भोल्टेज १२० डिग्री फेज अन्य तारहरू प्रत्येकको सापेक्षमा सारिएको हुन्छ। किनभने यो एक एसी प्रणाली हो , यसले भोल्टेजहरूलाई ट्रान्सफर्मरहरू प्रयोग गरेर प्रसारणको लागि उच्च भोल्टेजमा र वितरणको लागि ब्याक डाउन गर्न सजिलो बनाउँदछ, जसले उच्च दक्षता दिन्छ।

इतिहास

पोलिफेज पावर सिस्टम स्वतन्त्र रूपमा ग्यालिलियो फेरारी, मिखाइल डोलिभो-डोब्रोभोल्स्की, जोनास वेनस्ट्रोम, जोन हप्किन्सन, विलियम स्टेनली जुनियर, र निकोला टेस्ला १८८० को दशकको अन्तमा आविष्कार गरेका थिए।^[३]

सिद्धान्त

थ्री फेज प्रणालीमा तीन तार हुन्छ(जसबाट बग्ने एसी करेन्ट परस्पर १२० डिग्री अन्तरमा हुन्छन्। यी तीनको एउटै आवृत्ति (Frequency) हुन्छ। फेज अन्तर भनेको यी धाराहरू अलग-अलग समयमा आफ्नो अधिकतम बिन्दुमा हुन्छ, एउटै समयमा हुँदैन।

Normalized waveforms of the instantaneous voltages in a three-phase system in one cycle with time increasing to the right. The phase order is 1–2–3. This sequence repeats each cycle, and thus the rotational frequency of the generator sets the frequency of the power system. Ideally, each phase's voltage, current, and power is offset from the others' by 120°, thus having all at equidistance. This symmetry can also be recreated in converters.

थ्री फेज बिजुलीको प्रशारण लाईन

Three-phase transformer (Békéscsaba, Hungary): On the left are the primary wires, and on the right are the secondary wires.

लाभ र हानि

सिङ्गल-फेज एसी पावर सप्लाई (जसले दुईवटा एसी करेन्ट-वाहक कन्डक्टरहरू (फेज र न्यूट्रल) प्रयोग गर्दछ) को तुलनामा १.५ गुणा मात्र बढी तार प्रयोग गरेरप्रति फेज तीन गुणा विद्युत प्रसारण गर्न सक्छ। यसरी, कन्डक्टर सामग्रीको क्षमताको अनुपात दोब्बर हुन्छ।^[४]

पोली फेज वा थ्री फेज पावर सप्लाईमा सिङ्गल फेज बिजुली आपूर्ति प्रणालीमा निम्न फाइदाहरू छन्। ^[५]

थ्री फेज प्रणालीमा लोडमा दिइएको कुल शक्ति हर क्षण सामान हुन्छ। यसबाट विद्युत जेनेरेटर र विद्युत मोटरमा कुनै कम्पन हुँदैन।
थ्री फेज प्रणालीमा यदि सन्तुलित भएमा यसको योग हर समय शून्य हुन्छ। यसको अर्थ सन्तुलित लोड भएको स्थितिमा न्यूट्रल तार बिना पनि काम चलाउन सकिन्छ, वा धेरै पातलो न्यूट्रल तारबाट काम चलाउन सकिन्छ।
थ्री फेज उपकरणहरू कम लागत र थप प्रभावकारी हुन्छ ।
थ्री-फेज प्रणालीहरूले निर्दिष्ट दिशा र स्थिर परिमाणको साथ रोटेटिङ म्याग्नेतिक फिल्ड उत्पादन गर्न सक्छ, जसले विद्युतीय मोटरहरूको डिजाइनलाई सरल बनाउँछ, किनकि कुनै सुरूवात सर्किट आवश्यकता हुँदैन।

थ्री फेज लोड

थ्री-फेज लोडको एक महत्त्वपूर्ण वर्ग इलेक्ट्रिक मोटर हो। थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको सरल डिजाइन, स्वाभाविक रूपमा उच्च स्टार्टिङ टर्क र उच्च दक्षता हुन्छ। त्यस्ता मोटरहरू धेरै उप्योगहरूको लागि उद्योगमा लागू हुन्छन्। एउटै भोल्टेज क्लास र रेटिङको सिंगल-फेज मोटरको तुलनामा थ्री-फेज मोटर बढी कम्प्याक्ट र कम महँगो हुन्छ, र १० हर्स पावर (७.५ किलोवाट) भन्दा माथिका सिंगल-फेज एसी मोटरहरू कम आम छन्। थ्री-फेज मोटरहरू कम कम्पन पनि हुन्छन् र यसैले समान परिस्थितिमा प्रयोग हुने समान शक्तिको सिङ्गल्-फेज मोटरहरू भन्दा लामो समयसम्म टिक्छ।^[६]

रेजिस्टिभ तताउने लोड्हरू जस्तै बिजुली बोयलर वा स्पेस हीटिङ थ्री-फेज प्रणालीहरूमा जडान हुन सक्छ। विद्युतीय प्रकाश पनि जडान हुन सक्छ।

रङको कोड

थ्री फेज विद्युत प्रणालीका कन्डक्टरहरू सन्तुलित लोडिङलाई सहज बनाउन र मोटरहरूको लागि सही चरण रोटेशन सुनिश्चित गर्न सामान्यतया रङ कोडद्वारा पहिचान गरिन्छ, ।

देश		फेज ^{[note १]}						न्युट्रल , N^{[note २]}		Protective earth, PE^{[note ३]}
देश		L1		L2		L3		न्युट्रल , N^{[note २]}		Protective earth, PE^{[note ३]}
अष्ट्रेलिया र न्यूजिल्याण्ड			रातो, or खैरो^{[note ४]}		सेतो;^{[note ४]} prev. पहेंलो		Dark नीलो, or grey^{[note ४]}		कालो, or नीलो^{[note ४]}		हरियो/पहेंलो-striped (installations prior to 1966: हरियो)
क्यानडा	Mandatory^[७]		रातो^{[note ५]}		कालो		नीलो		सेतो, or grey		हरियो, perhaps पहेंलो-striped, or uninsulated
क्यानडा	Isolated systems^[८]		सुन्तला		खैरो		पहेंलो		सेतो, or grey		हरियो perhaps पहेंलो-striped
युरोपियन युनियन, युनाइटेड किंगडम , हङकङ , सिङ्गापुर , रूस , अर्जेन्टिना, युक्रेन, बेलारुस, काजाकिस्तान, दक्षिण कोरिया			खैरो		कालो		Grey		नीलो		हरियो/पहेंलो-striped^{[note ६]}
दक्षिण अफ्रिका, मलेसिया			रातो		पहेंलो		नीलो		कालो		हरियो/पहेंलो-striped (before c. 1970: हरियो)
भारत			रातो		पहेंलो		नीलो		कालो		हरियो, perhaps पहेंलो-striped
चिली			नीलो		कालो		रातो		सेतो		हरियो, perhaps पहेंलो-striped
जनवादी गणतन्त्र चीन^{[note ७]} (GB 50303-2002 Section 15.2.2)			पहेंलो		हरियो		रातो		Sky नीलो		हरियो/पहेंलो-striped
संयुक्त राज्य अमेरिका^{[note ८]}	120, 208, or 240 V		कालो		रातो		नीलो		सेतो		Bare Conductor (no insulation)
	277 or 480 V		खैरो		सुन्तला		पहेंलो		Gray		Bare Conductor (no insulation)
	Alternate Practices (Delta with tapped winding)		कालो		सुन्तला (High-Leg^{[note ९]})		रातो		सेतो		हरियो or पहेंलो/हरियो-striped or no insulation
			कालो		सुन्तला (High-Leg^{[note ९]})		नीलो		सेतो		हरियो or पहेंलो/हरियो-striped or no insulation

सन्दर्भ सामग्रीहरू

↑ Saleh, S. A.; Rahman, M. A. (२५ मार्च २०१३), "The analysis and development of controlled 3φ wavelet modulated AC-DC converter", 2012 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), पृ: 1–6, आइएसबिएन 978-1-4673-4508-8, डिओआई:10.1109/PEDES.2012.6484282।
↑ William D. Stevenson, Jr. Elements of Power System Analysis Third Edition, McGraw-Hill, New York (1975). आइएसबिएन ०-०७-०६१२८५-४, p. 2
↑ "AC Power History and Timeline", Edison Tech Center, अन्तिम पहुँच जनवरी २४, २०२२।
↑ Cotton, H, Electrical Technology, 6th ed., Pitman, London, 1950, p. 268.
↑ Technology, Electrical, "Advantages of Three Phase System Over Single Phase System", Electrical Technology।
↑ Alexander, Charles K.; Sadiku, Matthew N. O. (२००७), Fundamentals of Electric Circuits, New York: McGraw-Hill, पृ: ५०४, आइएसबिएन 978-0-07-297718-9।
↑ C22.1-15 – Canadian Electrical Code, Part I: Safety Standard for Electrical Installations (23rd संस्करण), Canadian Standards Association, २०१५, Rule ४–०३८, आइएसबिएन 978-1-77139-718-6।
↑ C22.1-15 – Canadian Electrical Code, Part I: Safety Standard for Electrical Installations (23rd संस्करण), Canadian Standards Association, २०१५, Rule २४–२०८(c), आइएसबिएन 978-1-77139-718-6।

उद्दरण त्रुटी: <ref> tags exist for a group named "note", but no corresponding <references group="note"/> tag was found

[1] Saleh, S. A.; Rahman, M. A. (२५ मार्च २०१३), "The analysis and development of controlled 3φ wavelet modulated AC-DC converter", 2012 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), पृ: 1–6, आइएसबिएन 978-1-4673-4508-8, डिओआई:10.1109/PEDES.2012.6484282।

[2] William D. Stevenson, Jr. Elements of Power System Analysis Third Edition, McGraw-Hill, New York (1975). आइएसबिएन ०-०७-०६१२८५-४, p. 2

[3] "AC Power History and Timeline", Edison Tech Center, अन्तिम पहुँच जनवरी २४, २०२२।

[4] Cotton, H, Electrical Technology, 6th ed., Pitman, London, 1950, p. 268.

[5] Technology, Electrical, "Advantages of Three Phase System Over Single Phase System", Electrical Technology।

[6] Alexander, Charles K.; Sadiku, Matthew N. O. (२००७), Fundamentals of Electric Circuits, New York: McGraw-Hill, पृ: ५०४, आइएसबिएन 978-0-07-297718-9।

[11] C22.1-15 – Canadian Electrical Code, Part I: Safety Standard for Electrical Installations (23rd संस्करण), Canadian Standards Association, २०१५, Rule ४–०३८, आइएसबिएन 978-1-77139-718-6।

[13] C22.1-15 – Canadian Electrical Code, Part I: Safety Standard for Electrical Installations (23rd संस्करण), Canadian Standards Association, २०१५, Rule २४–२०८(c), आइएसबिएन 978-1-77139-718-6।

[१]

[२]

[३]

[४]

[५]

[६]

[note १]

[note २]

[note ३]

[note ४]

[७]

[note ५]

[८]

[note ६]

[note ७]

[note ८]

[note ९]