Scopul conductorului neutru în sistemele trifazate
Una dintre cele mai importante probleme economice ale sursei de alimentare este reducerea greutății firelor rețelei electrice pentru o anumită putere transmisă și un anumit procent de pierderi în rețea. Se poate realiza nu numai prin creșterea tensiunii în rețea, ci și prin combinarea mai multor rețele independente, iar în unele fire este posibil să se creeze curenți care se compensează reciproc. Acest lucru face posibilă reducerea fie a numărului de fire, fie a secțiunii lor transversale.
Deja în primii ani ai dezvoltării ingineriei electrice, când transmiterea energiei se realiza la tensiune constantă, această idee a fost folosită în așa-numita. sistem cu trei fire, propus de Dolivo-Dobrovolski.
Să fie două surse identice (în ceea ce privește tensiunea și puterea) de tensiune constantă U, fiecare dintre acestea deservind utilizatorii săi.
Rețeaua este formată din patru fire.Dacă combinați două fire în așa-numitul fir de egalizare (neutru), atunci curenții direcționați opus vor fi însumați în acesta, astfel încât secțiunea transversală a firului poate fi redusă semnificativ.
Sistem cu trei fire
Cu o sarcină simetrică (I1 = I2), firul de egalizare este inutil, iar economiile în fire ajung la 50 °. Când sarcinile se schimbă (fără sârmă de egalizare), tensiunea va fi redistribuită între ele, ceea ce este nedorit.
Conductorul de egalizare reduce semnificativ distribuția asimetrică a tensiunii. Dacă este posibil să se ignore rezistența internă a surselor și rezistența liniei, asimetria este aproape complet eliminată. O idee similară stă la baza construcției sistemelor de curent alternativ multifazic.
Un sistem simetric polifazat este un set de mai multe tensiuni alternative de amplitudine și frecvență egale, defazate simetric cu timpul. Un sistem cu trei faze a câștigat prevalență practică (vezi - Sistem EMF trifazat).
Un sistem trifazat (și orice polifazat) are o serie de avantaje în comparație cu un sistem monofazat: vă permite să adăugați greutate la firele rețelei electrice, oferă o sarcină mai uniformă a motorului, rotind electric trifazat. generator de tensiune de fază și, în cele din urmă, vă permite să creați un câmp magnetic rotativ larg folosit la motoarele electrice.
Dacă se folosește un sistem monofazat (cu aceeași putere și aceeași tensiune) în locul unui sistem trifazat, atunci vor fi necesare doar două fire, dar secțiunea lor transversală va trebui să se bazeze pe trei ori mai mare decât curentul.În comparație cu un sistem monofazat, un sistem trifazat economisește 30-40% din greutatea firului.
Vezi si aici: Curentul trifazat este mai bun decât monofazat
Indiferent de circuitul de comutare al generatorului (de obicei necunoscut utilizatorului), sarcina unui sistem trifazat poate fi, de asemenea, conectată în două moduri - delta sau stea.
În primul caz, tensiunea la fiecare dintre utilizatori este egală cu tensiunea de linie și nu se modifică atunci când se întrerupe simetria sarcinilor.Curentul din utilizator (fază) diferă de curentul din linie.
Când consumatorii sunt conectați în stea, curentul din fiecare sarcină este egal cu curentul de linie corespunzător, dar tensiunea la fiecare sarcină (fază) este diferită de linie.
Vezi si -Valori de tensiune, curent și putere pentru conexiunile stea și triunghi
Când sarcinile se modifică, curenții sunt redistribuiți automat și suma lor (obținută în punctul comun al sarcinilor) dispare întotdeauna. În același timp, există o redistribuire corespunzătoare a tensiunilor între sarcinile neuniforme.
Acest dezavantaj este eliminat dacă există un conductor neutru (conectat la punctul comun al sarcinilor), deoarece permite ca suma celor trei curenți de fază să rămână diferită de zero, adică. într-o sarcină dezechilibrată, conductorul neutru al sistemului trifazat ajută la menținerea unei tensiuni de sarcină constantă.