Трифазна електрична передача електроенергії
Трифазна електроенергія є поширеним способом передачі електроенергії. Це різновид багатофазної системи, що в основному використовується для живлення двигунів та багатьох інших пристроїв. Трифазна система використовує менше провідного матеріалу для передачі електроенергії, ніж еквівалентні однофазні, двофазні або постійні струми при тій самій напрузі .
У трифазній системі три провідники ланцюга несуть три змінні струми (однакової частоти), які досягають своїх миттєвих пікових значень у різний час. Взявши один провідник за еталонний, інші два струми затримуються в часі на третину і дві третини одного циклу електричного струму. Ця затримка між "фазами" має наслідком постійну передачу потужності протягом кожного циклу струму, а також дає можливість створювати обертове магнітне поле в електродвигуні.
Трифазні системи можуть мати або не мати нульовий провід. Нейтральний провід дозволяє трифазній системі використовувати більш високу напругу, підтримуючи однофазні електроприлади нижчої напруги. У ситуаціях розподілу високої напруги зазвичай не використовується нульовий провід, оскільки навантаження можна просто підключити між фазами (фазово-фазне з'єднання).
Трифазна має властивості, які роблять її дуже бажаною в електроенергетичних системах. По-перше, фазні струми, як правило, вимикають один одного, підсумовуючи до нуля у випадку лінійного збалансованого навантаження. Це дає можливість усунути нульовий провідник на деяких лініях; всі фазні провідники несуть однаковий струм і тому можуть мати однакові розміри для збалансованого навантаження. По-друге, передача потужності в лінійне збалансоване навантаження є постійною, що допомагає зменшити вібрації генератора та двигуна. Нарешті, трифазні системи можуть створювати магнітне поле, яке обертається в заданому напрямку, що спрощує конструкцію електродвигунів. Три - це найнижчий фазовий порядок, щоб проявити всі ці властивості.
Більшість побутових навантажень є однофазними. Зазвичай трифазне живлення або взагалі не надходить у побутові будинки, або там, де воно потрапляє, воно розподіляється на головному розподільному щиті.
На електростанції електричний генератор перетворює механічну потужність у набір змінних електричних струмів, по одному від кожної електромагнітної котушки або обмотки генератора. Струми є синусоїдальними функціями часу, всі з однаковою частотою, але зміщені в часі, щоб отримати різні фази. У трифазній системі фази розташовані однаково, даючи фазовий поділ на третину циклу. Частота живлення, як правило, становить 50 Гц в Азії, Європі, Південній Америці та Австралії та 60 Гц в США та Канаді (але докладніше див. В розділі Мережеві системи живлення).
Генератори виходять при напрузі, яка коливається від сотень вольт до 30000 вольт. На електростанції трансформатори "збільшують" цю напругу до ще однієї, придатної для передачі.
Після численних подальших перетворень в мережі передачі та розподілу потужність остаточно трансформується до стандартної напруги мережі (тобто "побутової" напруги). Можливо, на даний момент потужність вже була розділена на однофазну, а може все ще трифазна. Там, де зниження трифазне, вихід цього трансформатора зазвичай є зіркою, підключеною до стандартної напруги мережі (120 В у Північній Америці та 230 В у Європі та Австралії), яка є фазою нейтральною напругою. Ще однією системою, яку часто зустрічають у Північній Америці, є наявність дельти, з'єднаної вторинною частиною з центральним краном на одній з обмоток, що подає землю і нейтраль. Це дозволяє отримати трифазну напругу 240 В, а також три різні однофазні напруги (120 В між двома фазами і нейтраллю, 208 В між третьою фазою (відомою як високий ніж) і нейтраллю і 240 В між будь-якими двома фазами) бути доступними з тієї ж поставки.