Trong các hệ thống điện ba pha, hai khái niệm cực kỳ quan trọng thường được nhắc tới là điện áp pha và điện áp dây. Việc hiểu rõ bản chất, cách đo lường và ứng dụng của chúng không chỉ giúp đảm bảo an toàn vận hành mà còn tối ưu hóa hiệu quả làm việc của thiết bị điện. Vậy điện áp pha và điện áp dây là gì, chúng khác nhau như thế nào và được ứng dụng ra sao trong thực tế? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Điện áp pha là gì?
Điện áp pha (hay còn gọi là điện áp giữa dây pha và trung tính) là điện áp đo được giữa bất kỳ một dây pha (L1, L2 hoặc L3) và dây trung tính (N) trong hệ thống điện ba pha.
Ví dụ: Trong lưới điện hạ thế 3 pha 4 dây ở Việt Nam (3 pha 380V), điện áp pha thường có giá trị 220V (tương đương điện áp dây/√3 lần ≈ 380/1.732 = 220V). Đây cũng chính là mức điện áp được sử dụng cho hầu hết các thiết bị điện dân dụng như bóng đèn, tivi, quạt, máy giặt,…
Ngoài ra trong hệ thống 3 pha 220V, thì điện áp pha (điện áp giữa một dây pha bất kỳ và một dây trung tính) sẽ là 127V (tương đương điện áp dây/√3 lần ≈ 220/1.732 = 127V).
Đặc điểm của điện áp pha:
- Giá trị thường nhỏ hơn điện áp dây.
- Dùng để cấp nguồn cho các tải 1 pha (thiết bị điện dân dụng).
- Ổn định và ít dao động nếu hệ thống điện vận hành chuẩn.
Điện áp dây là gì?
Điện áp dây (hay còn gọi là điện áp line-to-line) là điện áp đo được giữa hai dây pha bất kỳ trong hệ thống điện ba pha. Ví dụ: giữa dây L1 và L2, hoặc L2 và L3,…
Trong lưới điện 3 pha 4 dây thông dụng tại Việt Nam (3 pha 380V), điện áp dây thường có giá trị 380V (tương đương √3 lần điện áp pha ≈ 1.732 x 220V).
Ngoài ra trong hệ thống 3 pha 220V, thì điện áp dây (điện áp giữa hai dây pha bất kỳ) sẽ là 220V (tương đương √3 lần điện áp pha ≈ 1.732 x 127V).
Đặc điểm của điện áp dây:
- Có giá trị cao hơn điện áp pha.
- Dùng để cấp nguồn cho các tải 3 pha như động cơ, máy nén, máy bơm lớn, dây chuyền sản xuất.
- Giúp hệ thống điện hoạt động hiệu quả và giảm tổn hao khi truyền tải công suất lớn.
So sánh giữa điện áp pha và điện áp dây
| Tiêu chí | Điện áp pha | Điện áp dây |
| Khái niệm | Là điện áp đo giữa một dây pha (L1, L2, L3) và dây trung tính (N). | Là điện áp đo giữa hai dây pha bất kỳ trong hệ thống điện ba pha. |
| Giá trị | Luôn thấp hơn điện áp dây. Ví dụ: ~220V ở Việt Nam. | Cao hơn điện áp pha, thường ~380V ở Việt Nam. |
| Ứng dụng | Dùng cho thiết bị dân dụng, tải 1 pha như đèn, quạt, tivi, thiết bị điện gia đình, mạch điều khiển điện tử trong công nghiệp. | Dùng cho thiết bị công nghiệp, tải 3 pha như động cơ ba pha, máy nén khí, thang máy, dây chuyền sản xuất công nghiệp. |
| Ký hiệu đo | Thường ký hiệu là Vpha hoặc VLN (Line-to-Neutral). | Thường ký hiệu là Vdây hoặc VLL (Line-to-Line). |
| Tính toán | Là cơ sở để tính công suất tải một pha:
P₁ = Vpha × Ipha × cosφ |
Là cơ sở tính công suất tải ba pha:
P₃ = √3 × Vdây × Idây × cosφ |
| Quan hệ | Vpha = Vdây / √3 | Vdây = Vpha × √3 |
Cách đo điện áp pha và điện áp dây
Thiết bị cần chuẩn bị
- Đồng hồ vạn năng (VOM) hoặc ampe kìm có chức năng đo điện áp:
- Chọn loại đồng hồ chất lượng, chính xác, còn hoạt động tốt.
- Đảm bảo pin còn đủ điện áp để đồng hồ hoạt động ổn định.
- Bút thử điện (hỗ trợ xác định dây pha)
- Găng tay cách điện, giày cách điện.
- Kính bảo hộ (trong môi trường công nghiệp).
Cách đo điện áp pha (Line-to-Neutral Voltage)
Bước 1: Kiểm tra đồng hồ đo
- Bật đồng hồ vạn năng ở chế độ đo AC Voltage (VAC).
- Chọn thang đo phù hợp, ví dụ:
- Chọn thang 0 – 750VAC nếu chưa rõ giá trị điện áp hệ thống.
- Sau khi đo thử thấy giá trị khoảng 220V, có thể hạ về thang đo 0 – 250VAC để đo chính xác hơn.
Bước 2: Xác định dây pha và dây trung tính
- Dùng bút thử điện để xác định dây pha (L1, L2, L3). Dây pha sẽ làm bút thử sáng đèn.
- Dây không sáng đèn thường là dây trung tính (N).
Bước 3: Tiến hành đo điện áp pha
- Cắm một que đo (thường màu đỏ) vào dây pha (L1, L2 hoặc L3).
- Cắm que còn lại (thường màu đen) vào dây trung tính (N).
- Giữ chắc que đo, tránh rung lắc để đồng hồ hiển thị ổn định.
Bước 4: Đọc kết quả
- Trên đồng hồ sẽ hiển thị giá trị điện áp pha, ví dụ ~220V.
- Nếu đồng hồ hiển thị giá trị âm (-), chỉ cần đổi vị trí que đo để về giá trị dương (không ảnh hưởng kết quả đo).
Ví dụ: Khi đo giữa L1 và N, đồng hồ báo 220V, tức điện áp pha đúng tiêu chuẩn của lưới điện hạ áp Việt Nam.
Cách đo điện áp dây (Line-to-Line Voltage)
Bước 1: Bật đồng hồ đo
- Chọn chế độ đo AC Voltage (VAC).
- Chọn thang đo cao hơn điện áp dự kiến:
Ví dụ: chọn thang đo 0 – 750VAC nếu hệ thống điện 3 pha 380V.
Bước 2: Xác định 2 dây pha cần đo
- Dùng bút thử điện kiểm tra từng dây để chắc chắn cả hai dây đều là dây pha.
- Ví dụ: chọn đo giữa L1 và L2.
Bước 3: Tiến hành đo điện áp dây
- Một que đo nối vào dây pha thứ nhất (ví dụ L1).
- Que đo còn lại nối vào dây pha thứ hai (ví dụ L2).
- Giữ que đo chắc chắn, không để tiếp xúc các phần kim loại khác.
Bước 4: Đọc kết quả
- Trên đồng hồ sẽ hiển thị giá trị điện áp dây. Ví dụ: ~380V nếu đo giữa L1 và L2 trong hệ thống điện hạ thế Việt Nam.
- Tương tự như điện áp pha, nếu đồng hồ báo giá trị âm, chỉ cần đảo que đo. Ví dụ:Khi đo giữa L1 và L2, đồng hồ báo ~380V, đúng điện áp dây tiêu chuẩn.
Những lưu ý an toàn cực kỳ quan trọng
- Ngắt tải hoặc đảm bảo không có tải lớn hoạt động khi đo (tránh phát sinh tia lửa điện).
- Đứng trên nền cách điện hoặc dùng thảm cao su cách điện.
- Đeo găng tay cách điện và giày cách điện khi làm việc ở khu vực điện áp cao.
- Chỉ dùng đồng hồ đo có khả năng chịu điện áp tối đa của hệ thống.
- Không được chạm tay trực tiếp vào phần kim loại của que đo khi đang tiến hành đo điện.
- Sau khi đo xong, tắt đồng hồ đo và cất giữ cẩn thận.
- Nếu không chắc chắn, hãy nhờ người có chuyên môn hỗ trợ.
Mẹo thực tế
- Trong tủ điện công nghiệp, dây trung tính thường có màu đen, dây pha màu đỏ, vàng, xanh dương, dây PE màu vàng sọc xanh lá cây.
- Nếu đo thấy giá trị khác nhiều so với 220V (pha) hoặc 380V (dây), có thể hệ thống đang gặp sự cố mất pha, chập dây, hoặc điện áp không ổn định.
- Nên kiểm tra điện áp ở nhiều vị trí trong hệ thống để đảm bảo kết quả chính xác.
Ứng dụng của điện áp pha và điện áp dây
Ứng dụng của điện áp pha
- Cung cấp điện cho thiết bị dân dụng 1 pha: đèn chiếu sáng, tivi, tủ lạnh, điều hòa dân dụng, máy tính…
- Phù hợp cho hệ thống điện sinh hoạt có tải nhỏ, không yêu cầu công suất lớn.
- Ứng dụng trong hệ thống điện chiếu sáng công cộng hoặc trong các tòa nhà.
Ứng dụng của điện áp dây
- Cấp điện cho thiết bị công nghiệp 3 pha: biến tần, động cơ công suất lớn, máy nén khí, thang máy, dây chuyền sản xuất.
- Giúp truyền tải công suất lớn trên các đường dây trung thế, cao thế, giảm tổn hao điện năng.
- Ứng dụng trong hệ thống điện tòa nhà thương mại, nhà máy sản xuất, khu công nghiệp.
Nhờ điện áp dây, các hệ thống điện công nghiệp hoạt động ổn định, hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí vận hành.
Kết luận
Điện áp pha và điện áp dây là hai khái niệm cơ bản nhưng vô cùng quan trọng trong ngành điện, đặc biệt với hệ thống điện ba pha. Nắm rõ sự khác biệt, cách đo lường và ứng dụng của chúng giúp người làm kỹ thuật điện, từ thợ điện dân dụng đến kỹ sư tự động hóa, vận hành hệ thống một cách an toàn và tối ưu nhất. Hiểu đúng về điện áp pha và điện áp dây chính là chìa khóa đảm bảo an toàn, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng cho mọi công trình điện.
Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về điện áp pha và điện áp dây để áp dụng hiệu quả trong công việc và cuộc sống!
H&T Automation là đơn vị chuyên cung cấp các khóa học, giải pháp và thiết bị về mảng tự động hóa, từ thiết kế hệ thống điều khiển, lập trình PLC – HMI, đến tư vấn lựa chọn thiết bị công nghiệp.
Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và định hướng chia sẻ kiến thức chuẩn kỹ thuật – thực tế, H&T Automation luôn đồng hành cùng khách hàng và học viên trên con đường phát triển tự động hóa thông minh, an toàn và hiệu quả