Пояснение к работеТрехфазная система переменного тока имеет ряд преимуществ по сравнению с постоянным током и однофазным переменным током, и поэтому получила широкое применение. Чаще всего электрическая энергия вырабатывается, передается и распределяется между потребителями трехфазными системами. Подавляющее большинство электродвигателей являются двигателями трехфазного переменного тока.
Рис. 6.1. При соединении в звезду ток IА, протекающий по фазе источника питания, равен току протекающему по линейному проводу фазы А. Этот же ток протекает по фазе ZА потребителя. Следовательно, при соединении в звезду фазный ток IФ тождественно равен линейному току IЛ:
IФ ≡ IЛ. Напряжение между линейными проводами, называемое линейным напряжением (например, UАВ), оказывается
UЛ= Если трехфазная система симметрична (ZА= ZВ= ZС и
 
Рис.6.2. Рис.6.3. Рис.6.4.
При включении в разных фазах различных по мощности потребителей (несимметричная нагрузка), токи каждой фазы (в каждом линейном проводе), отличаются друг от друга не только фазой, но и величиной. По нейтральному проводу при этом протекает ток, вектор которого на основании первого закона Кирхгофа равен геометрической сумме векторов фазных токов (рис.6.3.)
IА+ IВ+ IС= IО. Обрыв нейтрального провода (трехпроводная система) при несимметричной нагрузке приводит к изменению напряжения на всех фазах потребителей и появлению напряжения смещения нейтрали UNn (рис.6.4). Положение точки «n» на векторной диаграмме при измеренных значениях напряжений на фазах потребителей UАn, UВn и UСn может быть определенно методом засечек (рис.6.5) или рассчитана аналитически.
Рис.6.5.
|
Чтобы в трехфазной системе можно было одновременно пользоваться двумя различными напряжениями (например, 380В-для питания электродвигателей и 220В-для питания электрических ламп и других однофазных потребителей) применяют четырехпроводную систему электроснабжения. Четырехпроводная линия трехфазной системы имеет четыре провода; три линейных, по которым протекают линейные токи IА,IВ,IС и один нулевой (нейтральный) провод N.n. Нейтральный провод предназначен для симметризации напряжения на фазах потребителя (поддержание одинаковых значений фазных напряжений на всех трех фазах потребителя). По нулевому проводу может протекать уравнительный ток IО , называемый током нулевого провода. Такая система соединения обмоток трехфазного генератора и приемников (потребителей) называется «звездой» показана на рис.6.1.
в 
раз больше, чем фазное напряжение источника питания UА, UВ или UС,:
), то по всем трем фазам протекают одинаковые по величине токи, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 1200. Ток в нейтральном проводе при этом равен нулю. Напряжения во всех фазах потребителя также отличаются друг от друга по фазе на 1200 (рис.6.2).
