Điện 3 pha: cấu tạo, công thức & cách đấu dây

Hiện nay, việc sử dụng thiết bị điện 3 pha trong sản xuất kinh doanh và sinh hoạt hàng ngày đã không còn quá xa lạ.

Hiện nay, việc sử dụng thiết bị điện 3 pha trong sản xuất kinh doanh và sinh hoạt hàng ngày đã không còn quá xa lạ. Thế nhưng vẫn có không ít anh em còn một số thắc mắc về loại nguồn điện này, đặc biệt là cách tính toán công suất và đấu nối sao cho an toàn.

Bài viết này của Mecsu sẽ cung cấp cho anh em cái nhìn tổng quan và chi tiết nhất về nguồn điện 3 pha. Hãy cùng tham khảo ngay nhé!

Nguồn điện 3 pha là gì?

Nguồn điện 3 pha (Three-phase electric power) là một phương pháp truyền tải điện năng xoay chiều. Anh em có thể hiểu đơn giản đây là hệ thống điện sử dụng 4 dây dẫn, bao gồm:

• 3 dây nóng (dây pha): Mang dòng điện xoay chiều. Mỗi dây nóng là một pha điện độc lập.
• 1 dây lạnh (dây trung tính): Dùng để trung hòa dòng điện trong hệ thống 3 pha.

Nói cách khác, điện 3 pha giống như việc anh em ghép 3 đường điện 1 pha chạy song song với nhau và dùng chung 1 đường dây trung tính.

→ Nguyên lý hoạt động điện 3 pha

Nguyên lý tạo ra dòng điện 3 pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Trong máy phát điện 3 pha, có 3 cuộn dây giống hệt nhau được đặt lệch nhau một góc 120 độ trên vòng tròn stato.

Khi nam châm (rôto) quay với vận tốc không đổi, từ trường sẽ lần lượt quét qua các cuộn dây và cảm ứng vào trong dây quấn một sức điện động xoay chiều. Lúc này, 3 sức điện động này sẽ có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau một góc 120 độ (tương đương 1/3 chu kỳ thời gian).

→ Có bao nhiêu loại điện 3 pha (về dây dẫn)?

Thông thường, hệ thống dây dẫn điện 3 pha sử dụng các loại cáp như: cáp 4x16, cáp 4x10... (nghĩa là cáp có 4 lõi, tiết diện mỗi lõi là 16mm2 hoặc 10mm2).

Khoa học đã chứng minh dây điện có tiết diện càng lớn và nhiều lõi (nhiều sợi nhỏ) thì khả năng dẫn điện và chịu tải dòng càng tốt. Vì vậy, thông thường người ta sử dụng dây cáp điện có 4 lõi (3 dây pha + 1 dây trung tính) để đảm bảo hiệu quả truyền tải và an toàn.

→ Tại sao nên dùng điện 3 pha?

Trên thực tế, việc sử dụng điện 3 pha mang lại rất nhiều lợi ích so với điện 1 pha, đặc biệt là trong công nghiệp:

• Tiết kiệm dây dẫn: Khi truyền tải cùng một công suất điện đi xa, mạch điện 3 pha giúp tiết kiệm đáng kể lượng dây dẫn so với việc dùng 3 mạch điện 1 pha riêng lẻ.
• Hiệu suất cao: Động cơ điện 3 pha có cấu tạo đơn giản, hoạt động bền bỉ, khởi động tốt hơn và có hiệu suất cao hơn hẳn so với động cơ 1 pha cùng công suất.
• Ổn định: Dòng điện 3 pha cung cấp công suất tức thời không đổi, giúp máy móc hoạt động êm ái, tránh rung lắc.
• Đa dụng: Sử dụng chủ yếu trong mạng lưới điện công nghiệp cho máy móc lớn, nhưng cũng có thể tách ra thành 3 nguồn điện 1 pha độc lập để phục vụ sinh hoạt gia đình.

Công thức tính cường độ dòng điện và công suất điện 3 pha

Nếu anh em chưa biết cách tính toán các thông số điện 3 pha, thì dưới đây là chi tiết các công thức và bảng quy đổi chuẩn:

→ Hướng dẫn tính cường độ dòng điện 3 pha (I)

Theo định luật Ohm cơ bản, cường độ dòng điện được tính bằng:

Trong đó:

• U: Hiệu điện thế (Điện áp). Tại Việt Nam, điện áp 3 pha tiêu chuẩn là 380V.
• R: Điện trở của tải (dây dẫn, thiết bị).
• I: Cường độ dòng điện (đơn vị là A – Ampe).

Tuy nhiên, công thức này thường dùng cho tính toán lý thuyết. Trong thực tế, để đo dòng điện có độ chính xác cao và nhanh chóng, người ta thường sử dụng thiết bị đo chuyên dụng là Ampe kìm.

→ Cách tính công suất dòng điện 3 pha (P)

Công suất tiêu thụ của mạch điện 3 pha (đối với tải cân bằng) được tính theo công thức:

Trong đó:

• P: Công suất điện (đơn vị W hoặc kW).
• U: Điện áp dây (380V).
• I: Cường độ dòng điện dây (A).
• Cos(Φ): Hệ số công suất của mạch điện (thường lấy bằng 0.8 hoặc 1 tùy loại tải).
• √3: Hệ số căn bậc 2 của 3, xấp xỉ 1.732.

→ Bảng quy đổi Ampe (A) thành công suất điện (KVA)

Để thuận tiện cho việc chọn aptomat và dây dẫn, anh em có thể tham khảo bảng quy đổi nhanh dưới đây:

Cách đấu dây điện 3 pha an toàn

Khi sử dụng nguồn 3 pha, đôi khi anh em cần chuyển đổi để dùng cho thiết bị 1 pha hoặc cần đấu nối vào tủ điện. Dưới đây là 2 kỹ thuật cơ bản:

→ Đấu 3 pha thành 1 pha (Tách pha)

Để lấy nguồn điện sinh hoạt 220V từ nguồn 3 pha 380V (4 dây), anh em thực hiện như sau:

• Dùng 2 dây điện.
• 1 dây nối vào bất kỳ 1 trong 3 dây pha (dây nóng).
• 1 dây còn lại nối vào dây trung tính (dây lạnh).

Lúc này, nếu đo điện áp giữa 2 đầu dây ra sẽ được 220V. Chúng ta đã tách thành công 1 pha để sử dụng.

→ Nối dây 3 pha vào Aptomat (CB 3 pha)

Để đấu nối an toàn vào Aptomat 3 pha, anh em làm theo 5 bước:

1. B1: Chuẩn bị Aptomat 3 pha phù hợp với công suất của hệ thống.
2. B2: Ngắt hoàn toàn nguồn điện tổng để đảm bảo an toàn tuyệt đối trước khi thao tác.

3. B3: Cố định Aptomat vào tủ điện hoặc bảng điện. Chú ý chiều chữ trên Aptomat phải thuận chiều nhìn (thường là nguồn cấp vào từ phía trên, ra tải ở phía dưới).
4. B4: Tiến hành đấu dây:
   • 3 dây nóng (Pha A, B, C) đấu vào 3 cọc cực (L1, L2, L3) của Aptomat.
   • Nếu dùng Aptomat 4 cực thì đấu thêm dây trung tính vào cọc N. Nếu dùng Aptomat 3 cực thì dây trung tính đi thẳng qua cầu đấu (cầu dom).
   • Đầu ra phía dưới đấu tương ứng ra tải.

5. B5: Kiểm tra lại độ chắc chắn của các mối nối. Dùng đồng hồ đo để kiểm tra thông mạch (khi chưa đóng điện) rồi mới cấp nguồn trở lại.

Hỏi đáp thường gặp về nguồn điện 3 pha

→ Dòng 3 pha có nguy hiểm không?

Có, rất nguy hiểm. Thực tế thì điện nào cũng có rủi ro, nhưng điện 3 pha nguy hiểm hơn nhiều so với điện 1 pha.

Ví dụ: Điện 1 pha 220V đã có thể gây chết người. Điện 3 pha có điện áp lên tới 380V, dòng điện lớn, nếu xảy ra tai nạn sẽ gây hậu quả nghiêm trọng hơn rất nhiều. Vì vậy, khi thao tác với điện 3 pha, anh em cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn điện, trang bị bảo hộ đầy đủ và tuyệt đối không chủ quan.

→ Điện 3 pha bao nhiêu V (Vôn)?

Giá trị điện áp 3 pha phụ thuộc vào tiêu chuẩn của từng quốc gia:

• Việt Nam: 380V/3F (380 Vôn).
• Mỹ: 220V/3F (220 Vôn).
• Nhật Bản: 200V/3F (200 Vôn).

Chính vì vậy, khi nhập khẩu máy móc từ Nhật hay Mỹ về Việt Nam (như máy bãi, máy nội địa), anh em cần chú ý dùng thêm biến áp 3 pha để chuyển đổi điện áp cho phù hợp (từ 380V xuống 200V hoặc 220V), tránh làm cháy thiết bị.

→ Điện 1 pha & 3 pha – cái nào rẻ hơn?

Về chi phí lắp đặt ban đầu, điện 3 pha thường tốn kém hơn do giá vật tư (dây cáp, tủ điện) và phí lắp đặt cao hơn.

Tuy nhiên, về giá cước sử dụng điện:

• Điện 3 pha sản xuất thường tính theo giờ (bình thường, cao điểm, thấp điểm). Nếu sản xuất vào giờ thấp điểm, giá điện sẽ rất rẻ.
• Điện 1 pha sinh hoạt thường tính theo bậc thang lũy tiến. Dùng càng nhiều giá càng cao.

Vì vậy, nếu gia đình sử dụng nhiều thiết bị điện công suất lớn hoặc có kết hợp sản xuất, việc đăng ký lắp điện 3 pha có thể sẽ kinh tế hơn về lâu dài và quan trọng nhất là chất lượng điện năng ổn định hơn.

Có câu: "Tiền nào của nấy". Một hệ thống điện 3 pha dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn nhưng mang lại sự ổn định, an toàn và hiệu suất cao cho toàn bộ hệ thống thiết bị trong nhà.

MUA NGAY HÀNG CÔNG NGHIỆP GIÁ TỐT TẠI MECSU

Tham khảo thêm tại Mecsu

>>> 100+ Mã Sản Phẩm Dây Rút: https://mecsu.vn/san-pham/day-rut.5r2

>>> 1000+ Mã Sản Phẩm Đầu Cosse: https://mecsu.vn/san-pham/dau-cosse.Q1j

Trên đây là các thông tin tổng hợp và giải đáp chi tiết về nguồn điện 3 pha. Hy vọng bài viết này sẽ mang lại kiến thức bổ ích, giúp anh em tự tin hơn trong việc tính toán và lắp đặt hệ thống điện. Chúc anh em thành công!