שנאי מעבר פאזה והשימוש בהם
ברשתות AC, זרימות הכוח האקטיביות בקווים פרופורציונליות לסינוס של זווית הסטת הפאזה בין וקטורי המתח של מקור האנרגיה החשמלית הממוקמים בתחילת הקו לבין שקע האנרגיה החשמלית הממוקם בקצה קַו.
לכן, אם ניקח בחשבון רשת של קווים הנבדלים בהספק משודר, אז ניתן לחלק מחדש את זרימות הכוח בין הקווים של רשת זו, בפרט שינוי הערך של זווית הסטת הפאזה בין וקטורי מתח המקור למקלט ב- קו אחד או יותר של הרשת התלת פאזית הנחשבת.
זה נעשה כדי לטעון את הקווים בצורה הנוחה ביותר, מה שלרוב לא קורה במקרים רגילים. ההתפלגות הטבעית של זרימות האנרגיה היא כזו שמובילה לעומס יתר של קווי מתח נמוך, בעוד הפסדי האנרגיה גדלים והקיבולת של קווי מתח גבוהים מוגבלת. אפשריות גם השלכות נוספות הפוגעות בתשתית החשמל.
שינוי מאולץ ותכליתי בערך של זווית הסטת הפאזה בין וקטור מתח המקור לווקטור מתח המקלט מתבצע על ידי מכשיר עזר - שנאי מחליף פאזה.
בספרות ישנם שמות: שנאי מחליף פאזה או שנאי מוצלב... זהו שנאי בעיצוב מיוחד ומיועד ישירות לשליטה בזרמים, הן פעילים והן כוח תגובתי ברשתות AC תלת פאזיות בגדלים שונים.
היתרון העיקרי של שנאי הסטת פאזה הוא שבמצב העומס המרבי הוא יכול לפרוק את הקו הטעון ביותר, ולחלק מחדש את זרימות הכוח בצורה אופטימלית.
שנאי הסטת פאזה כולל שני שנאים נפרדים: שנאי סדרתי ושנאי מקביל. לשנאי המקביל יש פיתול ראשוני שנעשה על פי ערכת ה"דלתא", הכרחי לארגון מערכת של מתחים תלת פאזיים עם היסט ביחס למתחי הפאזה ב-90 מעלות, ופיתול משני, שניתן לבצע ב. צורה של שלבים מבודדים עם גוש ניקוז עם מרכז קרקע.
השלבים של הפיתול המשני של השנאי המקביל מחוברים דרך מוצא מחליף הברזים לליפוף הראשי של השנאי הסדרתי, שבדרך כלל נמצא בסידור כוכבים עם הארקה הנייטרלית.
הפיתול המשני של השנאי הסדרתי, בתורו, עשוי בצורה של שלושה שלבים מבודדים, כל אחד מחובר בסדרה בקטע של המוליך הליניארי המתאים, בקורלציה בפאזה, כך שרכיב המוזז פאזה ב-90 מעלות מתווסף לווקטור המתח של המקור.
אז, במוצא הקו, מתקבל מתח השווה לסכום הווקטורים של מתח האספקה והווקטור הנוסף של רכיב הנבוע, המוכנס על ידי שנאי הסטת הפאזה, כלומר, כתוצאה מכך, שינויי פאזה.
ניתן לשנות את המשרעת והקוטביות של רכיב הנצב המוכנס, שנוצר על ידי שנאי הסטת הפאזה; לשם כך ניתנת האפשרות לכוונון בלוק הברזים. לפיכך, זווית הסטת הפאזה בין וקטורי המתח בכניסת הקו וביציאה שלו משתנה על ידי הערך הנדרש, הקשור למצב הפעולה של קו מסוים.
העלויות של התקנת שנאים מעבירי שלב הן גבוהות למדי, אך העלויות משתלמות על ידי ייעול תנאי ההפעלה של הרשת. זה נכון במיוחד עבור קווי הולכה בהספק גבוה.
בבריטניה החלו להשתמש בשנאים מעבירי פאזה כבר ב-1969, בצרפת הם מותקנים מאז 1998, מאז 2002 הם הוצגו בהולנד ובגרמניה, ב-2009 - בבלגיה ובקזחסטן.
עדיין לא הותקן שנאי שלב אחד ברוסיה, אבל יש פרויקטים. הניסיון העולמי בשימוש בשנאים מעבירי פאזה במדינות אלו מראה בבירור על שיפור ביעילות רשתות החשמל הודות לניהול תזרימי אנרגיה בעזרת שנאים מעבירי פאזה לפיזור מיטבי.