6.5. Трифазні чотирипровідні електричні кола

У трифазних чотирипровідних електричних колах за наявності лінійних проводів, що з'єднують початки фаз джерела живлення і споживача електроене­ргії, є також нейтральний провід, що з'єднує нейтральну точку N джерела з ней­тральною точкою п споживача (рис. 6.8). Це забезпечує симетрію фазних на­

пруг джерела й споживача, тому що нейтральний провід рівняє потенціали ней­тральних точок N і п.

Трифазні чотирипровідні системи електропостачання набули широкого розповсюдження в розподільних мережах промислових підприємств, житлових і громадських будинків. Вони дозволяють одержати дві напруги, що відрізняють­ся на л/з - фазну Цф і лінійну Цл =V3 Цф. При змішаному силовому й освітлюва­льному навантаженнях силові споживачі електроенергії живлять лінійними на­пругами Цл = 660; 380; 220 В. Для освітлювального навантаження використову­ють фазні напруги Цф = 220; 127 В.

А

де ёа , Eb , Ec - комплексні ЕРС джерела живлення; ya, yb, yc, yn - комплексні провідності фаз споживача й нейтрального проводу.

При симетричному навантаженні Za = Zb = Zc сума комплексних струмів у точці п розгалуження кола, записана відповідно до першого закону Кірхгофа:

•           •           • •

I a + Іь + Ic = In = 0 (струм у нейтральному проводі IN = 0). При цьому напруга,

що діє між нейтральними точками: Unu = ZnIn = 0.

Нехтуючи внутрішнім опором симетричного джерела живлення та з ура­хуванням того, що ЕРС ЕА = Eb = Ec = Еф = V3u л, комплексну напругу між ней­тральними точками системи визначають за виразом

и

(6.14)

Nn

V3(Ya + Yb + Yc + Yn )'

поворотні множники (опера-

2p

( 1 A

(— + J ), a2 = e 3

2 2

Un (Ya + a2 Yb + aYc)

де a = e ■ тори).

Комплексні фазні напруги споживача електроенергії знаходять з рівнянь, складених за другим законом Кірхгофа для відповідних замкнених контурів си­стеми (рис. 6.9):

Подпись: nN

І а = Ua / Za ; Ib = Ub / Zb ; Ic = Uc/ zc.

Комплексний струм у нейтраль­ному проводі знаходять з рівняння, складеного за першим законом Кірх­гофа для нейтральної точки п кола:

In = I a + Ib + Ic .

Рис.6.9 - Розрахункова схема При симетричному навантаженні фазні напруги: Ua = Ub = Uc = Щ, при

цьому

При несиметричному навантаженні споживача електроенергії (Za ^ Zb ^ Zc) на векторній діаграмі відбувається зсув нейтральної точки n споживача щодо нейтральної точки N джерела, що призводить до перекосу фа­зних напруг споживача. Як наслідок, на одних фазах споживача напруга буде більшою, ніж на інших, що в багатьох випадках неприпустимо. Зокрема при жи­вленні освітлювального навантаження, коли певні освітлювальні прилади перебу-бувають під напругою, меншою від номінальної, а інші - під напругою, більшою від номінальної, що призводить до передчасного виходу приладів з ладу.

У зв'язку з цим у нейтральному про­воді чотирипровідної електричної мережі заборонено встановлення за­побіжників або вимикачів (рис 6.10), оскільки при вимкненому нейтрально­му проводі фазні напруги можуть стати нерівними. У результаті, напруга одних фаз може виявитися меншою за номі­нальну, а інших - більшою. Як наслі­док, наприклад у колах освітлювальних установок, буде спостерігатися недоро-зжарення ламп у фазах зі зниженою напругою, і перерозжарення та перед­часне перегоряння ламп у фазах з під­вищеною напругою. Перегоряння ж одного з магістральних запобіжників спричинить вимкнення електро-споживачів відповідної магістралі.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я