При расположении проводников в одной плоскости

 

Рассмотрим случай когда проводники расположены в одной плоскости (рисунок 11). Проводник 1 будет взаимодействовать с проводниками 2 и 3. Пусть сила взаимодействия между проводниками 1 и 2 при единице тока равна F ₁₂ а между проводниками 1 и 3 — F ₁₃. Токи в фазах равны.

Рисунок 11

 

Тогда полная сила действующая на проводник 1 определится выражением

(37)

В отличие от однофазного тока при трехфазном токе сила меняется не только во времени но и по знаку. При положительных значениях sin2ωt и cos2ωt получим силу притягивающую проводник 1 к двум другим. При отрицательных значениях sin(2ωt) и cos(2ωt) получим силу отталкивающую проводник 1 от двух других.

 

Рисунок 12

 

Проводники обычно располагаются на равном расстоянии друг от друга. В таком случае F ₁₃ = 0 5 F ₁₂ и тогда в установившемся режиме (рисунок 12) максимальная притягивающая сила

(38)

а максимальная отталкивающая сила

(39)

Силы действующие на проводник 3 будут такими же как и силы действующие на проводник 1 но обратными по направлению.

Усилия действующие на средний проводник F ₂определятся уравнениями аналогичными предыдущим. Если принять силу взаимодействия при единице тока между проводниками 2 и 3равной F ₂₃а между проводниками 2 и 1 -равной F₂₁ = F₁₂ то при равных токах и равных расстояниях между проводниками F ₂₃ = F ₂₁ = F ₁₂ и максимальная сила действующая на средний проводник определится из уравнения

(40)

Таким образом при расположении проводников в одной плоскости сила действующая на средний проводник оказывается большей чем сила действующая на крайний проводник.

С учетом переходной составляющей возникающей в момент короткого замыкания максимальные силы будут большими чем приведенные выше. Максимальное отталкивающее усилие будет при коротком замыкании в момент φ =-15° и составит

(41)

 

Рисунок 13

 

Притягивающая сила при φ =-15° будет близка к нулю. Максимум притягивающей силы имеет место при коротком замыкании в момент φ =75°:

(42)

Значение отталкивающей силы при φ = 75° составит 0 75 F ₁₂. Изменение сил во времени при φ = -15° (кривая 1) и φ = 75° (кривая 2) в переходном режиме короткого замыкания приведено на рисунок 13.