Điện 3 Pha Là Gì? Tổng Hợp Kiến Thức Về Cấu Tạo, Cách Đấu Nối & Ứng Dụng 2025

Trong quá trình cung cấp dịch vụ bảo trì hệ thống điện và tư vấn giải pháp năng lượng cho hàng nghìn nhà máy, xí nghiệp, KTH Electric nhận thấy một thực tế: Hầu hết các sự cố chập cháy động cơ hay hư hỏng thiết bị công suất lớn đều xuất phát từ việc thiếu hiểu biết về điện 3 pha. Nhiều chủ xưởng vẫn nhầm lẫn tai hại giữa đấu nối hình sao và tam giác, hoặc không biết cách xử lý khi mất pha, dẫn đến thiệt hại kinh tế nặng nề.

Vậy chính xác điện 3 pha là gì? Tại sao nó lại là “xương sống” của nền công nghiệp? Và làm thế nào để vận hành hệ thống điện 380V an toàn, hiệu quả? Bài viết này – được biên soạn bởi các kỹ sư điện hàng đầu – sẽ là cuốn cẩm nang kỹ thuật đầy đủ nhất dành cho bạn.

Điện 3 Pha Là Gì?

“Điện 3 pha là một hệ thống truyền tải điện năng sử dụng 3 dòng điện xoay chiều có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau góc 120 độ. Tại Việt Nam, điện 3 pha có điện áp chuẩn 380V, chuyên dùng cho sản xuất công nghiệp và truyền tải điện năng lớn.”

Định nghĩa kỹ thuật

Điện 3 pha (Three-phase electric power) là một hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều AC đơn pha có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau một góc 120° (2π/3).

Hiểu đơn giản, nó giống như 3 đường điện 1 pha chạy song song và dùng chung 1 dây mát. Nhờ cấu trúc này, điện 3 pha tạo ra một từ trường quay mạnh mẽ, giúp vận hành các động cơ không đồng bộ công suất lớn một cách mượt mà và hiệu quả.

[Image of three phase waveform diagram]

Điện áp 3 pha chuẩn bao nhiêu Vôn?

Đây là câu hỏi Search Intent phổ biến nhất. Điện áp (Voltage) dây (đo giữa 2 dây nóng bất kỳ) sẽ phụ thuộc vào quy chuẩn lưới điện hạ thế của từng quốc gia. Bạn có thể tham khảo chi tiết tại bài viết về các cấp điện áp lưới điện truyền tải Việt Nam:

• Tại Việt Nam: Chuẩn điện áp là 380V / 50Hz. Đây là mức áp phổ biến nhất cho các khu công nghiệp và tòa nhà.
• Tại Mỹ: Thường sử dụng chuẩn 220V / 60Hz.
• Tại Nhật Bản: Sử dụng chuẩn 200V / 50Hz hoặc 60Hz.

Cấu tạo hệ thống dây dẫn

Mạng điện 3 pha 4 dây tiêu chuẩn tại Việt Nam bao gồm:

1. 3 Dây pha (Dây nóng): Thường được ký hiệu là L1, L2, L3 (hoặc A, B, C). Màu sắc quy chuẩn thường là Đỏ, Vàng, Xanh.
2. 1 Dây trung tính (Dây lạnh/Dây mát): Ký hiệu là N, thường có màu Đen và tiết diện nhỏ hơn dây pha.

So Sánh Chi Tiết: Điện 1 Pha, 2 Pha và 3 Pha

“Điện 1 pha dùng cho gia đình (2 dây), điện 3 pha dùng cho công nghiệp (4 dây), còn ‘điện 2 pha’ là cách gọi dân gian của nguồn điện đặc biệt 2 dây nóng (thường là 380V).”

Để tránh nhầm lẫn “kinh điển” giữa các loại nguồn điện, hãy tham khảo bảng so sánh kỹ thuật dưới đây. KTH Electric đã có các bài viết phân tích riêng biệt cho từng loại, bạn có thể xem thêm tại: Điện 1 pha là gì và Điện 2 pha là gì.

Công Thức Tính Dòng Điện & Công Suất 3 Pha (Chuẩn Kỹ Sư)

“Công suất 3 pha = căn 3 x U dây x I dây x Cos phi. Dòng điện I dây = P / (căn 3 x U x Cos phi). Đây là công thức nền tảng để chọn dây dẫn và Aptomat chính xác.”

Rất nhiều thợ điện nghiệp dư áp dụng sai công thức I=P/U của điện 1 pha cho điện 3 pha, dẫn đến chọn sai tiết diện dây dẫn và Aptomat (Circuit Breaker), gây quá tải cháy dây.

Công thức tính công suất (P)

Với tải 3 pha (động cơ), công suất (Power) tiêu thụ được tính như sau:

   

• P: Công suất động cơ (Watt – W). Nếu tính công suất phản kháng, xem thêm: Công suất phản kháng là gì.
• U: Điện áp dây (380V).
• I: Cường độ dòng điện dây (Ampe – A).
• cosφ: Hệ số công suất (thường là 0.8 đến 0.85).

Công thức tính nhanh dòng điện (I) để chọn Aptomat

Để chọn thiết bị bảo vệ, ta cần tính dòng định mức:

   

Hướng Dẫn Đấu Nối Điện 3 Pha: Hình Sao & Tam Giác

“Đấu Hình Sao (Y) dùng cho khởi động mềm hoặc động cơ nhỏ, điện áp cuộn dây giảm còn 220V. Đấu Tam Giác (Delta) dùng cho chạy ổn định công suất lớn, điện áp cuộn dây đủ 380V.”

Đây là kiến thức “sống còn” khi lắp đặt động cơ. Đấu sai đồng nghĩa với việc động cơ chạy yếu hoặc cháy cuộn dây. Chi tiết về mạch khởi động, bạn có thể xem bài: Mạch khởi động sao tam giác.

Đấu hình Sao (Star Connection – Y)

• Cách đấu: Chụm 3 đầu cuối của 3 cuộn dây (X, Y, Z) lại với nhau tại điểm trung tính. 3 đầu đầu (A, B, C) nối ra 3 pha nguồn.
• Đặc điểm: Điện áp đặt lên mỗi cuộn dây giảm đi √3 lần (còn 220V). Dòng điện dây bằng dòng điện pha.
• Ứng dụng: Dùng cho động cơ công suất nhỏ, hoặc dùng trong giai đoạn khởi động mềm cho động cơ lớn để giảm dòng khởi động sụt áp lưới.

[Image of star vs delta connection diagram]

Đấu hình Tam giác (Delta Connection – Δ)

• Cách đấu: Đầu cuộn này nối với cuối cuộn kia (A nối Z, B nối X, C nối Y) tạo thành vòng kín.
• Đặc điểm: Điện áp đặt lên cuộn dây là đủ áp dây 380V.
• Ứng dụng: Chế độ vận hành ổn định cho các động cơ công suất lớn, giúp máy chạy khỏe, đạt đủ mô-men xoắn.

Cách Chuyển Đổi Qua Lại Giữa Điện 1 Pha và 3 Pha

“Chuyển 3 pha sang 1 pha bằng cách lấy 1 dây pha và 1 dây trung tính (cần cân pha). Chuyển 1 pha sang 3 pha tốt nhất là dùng Biến tần (Inverter) để chạy động cơ.”

Chuyển từ 3 Pha sang 1 Pha (Rất dễ)

Trong hệ thống 3 pha 4 dây (380V), điện áp pha (giữa 1 dây nóng bất kỳ và dây trung tính) chính là 220V.

• Cách làm: Bạn chỉ cần đấu 1 dây Lửa (L1, L2 hoặc L3) và dây Trung tính (N) vào Aptomat 1 pha 2 cực là có ngay điện sinh hoạt.
• Lưu ý quan trọng: Cần tính toán chia đều tải các tầng/phòng ra 3 pha khác nhau để cân bằng pha. Việc lệch pha quá lớn sẽ gây mất dây trung tính, làm nóng máy biến áp nguồn và tổn thất điện năng.

Chuyển từ 1 Pha sang 3 Pha (Cần thiết bị hỗ trợ)

Nhiều xưởng nhỏ chỉ có điện dân dụng nhưng muốn chạy động cơ 3 pha (máy tiện, máy phay, máy bơm). Giải pháp là gì?

1. Sử dụng Biến tần (Inverter): Đây là giải pháp tối ưu nhất hiện nay. Biến tần nhận đầu vào 1 pha 220V và xuất ra 3 pha 220V.Lưu ý: Khi dùng biến tần loại này, động cơ 3 pha phải được đấu lại sang kiểu Tam giác (để chạy áp 220V) thì mới hoạt động đúng công suất.
2. Máy biến áp/Máy đổi điện: Thiết bị chuyên dụng chuyển đổi 1 pha ra 3 pha 380V chuẩn, nhưng giá thành cao và cồng kềnh.

Các Sự Cố Nguy Hiểm Thường Gặp & Cách Phòng Tránh

“Sự cố mất trung tính gây quá áp 380V cho thiết bị 1 pha là nguy hiểm nhất. Sự cố mất pha gây cháy động cơ 3 pha. Cần lắp Rơ-le bảo vệ điện áp và Rơ-le mất pha để phòng ngừa.”

Sự cố mất dây trung tính (Nguy hiểm nhất)

Khi dây trung tính nguồn tổng bị đứt hoặc tiếp xúc kém:

• Điện áp tại các pha sẽ bị trôi (không còn ghim ở 220V). Pha nào tải ít, điện áp sẽ dâng vọt lên gần 380V.
• Hậu quả: Cháy hàng loạt thiết bị điện tử 1 pha (Tivi, Tủ lạnh, Đèn LED) trong tích tắc. Xem thêm về hiện tượng này tại: Dây trung tính bị nóng.
• Giải pháp: Lắp đặt thiết bị bảo vệ quá áp hoặc giám sát an toàn điện ngay sau Aptomat tổng.

Sự cố mất pha (Phase Loss)

Khi mất 1 trong 3 pha lửa cấp cho động cơ 3 pha:

• Động cơ vẫn cố chạy nhưng phát ra tiếng “gầm” (rè to), rung lắc mạnh và sinh nhiệt cực nhanh. Nếu không tắt kịp trong vài phút, cuộn dây sẽ bị om và cháy.
• Giải pháp: Bắt buộc lắp thiết bị Rơ le bảo vệ mất pha trong tủ điều khiển động cơ.