При активной нагрузке

Трехпроводная электрическая цепь (соединение звездой).

При симметричной нагрузке, когда Z _a = Z _b = Z _c = Z_φ, напряжение между нейтральной точкой источника N и нейтральной точкой приемника n равно нулю, U_nN = 0.

Соотношение между фазными и линейными напряжениями приемника также равно √3, т.е. U_Ф = U_Л / √3, а токи в фазах определяются по тем же формулам, что и для четырехпроводной цепи. В случае симметричного приемника достаточно определить ток только в одной из фаз. Сдвиг фаз между током и соответствующим напряжением φ = arctg (X / R).

При несимметричной нагрузке Z _a ≠ Z _b ≠ Z _c между нейтральными точками приемника и источника электроэнергии возникает напряжение смещения нейтрали U_nN.

где: Y _a = 1 / Z _a; Y _b = 1 / Z _b; Y _c = 1 / Z _c – комплексы проводимостей фаз нагрузки.

Напряжения на фазах приемника будут отличаться друг от друга. Из второго закона Кирхгофа следует, что

Ú_a = Ú_A - Ú_nN; Ú_b = Ú_B - Ú_nN; Ú_c = Ú_C - Ú_nN.

Зная фазные напряжения приемника определим фазные токи:

İ_a = Ú_a / Z _a = Y _a Ú_a; İ_b = Ú_b / Z _b = Y _b Ú_b; İ_c = Ú_c / Z _c = Y _c Ú_c.

При изменении величины (или характера) фазных сопротивлений напряжение смещений нейтрали U_nN может изменяться в широких пределах. При этом нейтральная точка приемника n на диаграмме может занимать разные положения, а фазные напряжения приемника Ú_a, Ú_b и Ú_c могут отличаться друг от друга весьма существенно.

Таким образом, при симметричной нагрузке нейтральный провод можно удалить и это не повлияет на фазные напряжения приемника. При несимметричной нагрузке и отсутствии нейтрального провода фазные напряжения нагрузки уже не связаны жестко с фазными напряжениями генератора, так как на нагрузку воздействуют только линейные напряжения генератора. Несимметричная нагрузка в таких условиях вызывает несимметрию ее фазных напряжений Ú_a, Ú_b, Ú_c и смещение ее нейтральной точки n из центра треугольника напряжений (смещение нейтрали).

Нейтральный провод необходим для того, чтобы:

• выравнивать фазные напряжения приемника при несимметричной нагрузке;
• подключать к трехфазной цепи однофазные приемники с номинальным напряжением в √3 раз меньше номинального линейного напряжения сети.

Дата добавления: 2014-01-06