Токи в нулевом проводе при несинусоидальных нагрузках. Ток в нулевом проводе при несимметричной нагрузке

Симметричная нагрузка.

При симметричной нагрузке

Ua = Uв = Uс = UА = UВ = UС = Uф

IA = IВ = IС = I

Сумма мгновенных значений токов всех трех фаз или геометрическая сумма векторов этих токов равны нулю (рис. 4).

Ток в нулевом проводе при четырехпроводной звезде будет отсутствовать. Следовательно, при симметричной нагрузке нет необходимости его подключать.

Рис. 4.

Несимметричная нагрузка.

В общем случае несимметричной нагрузки Za  Zb  Zс.

Несимметрия может быть вызвана неоднородностью или неравномерностью нагрузки.

Несимметричную нагрузку, соединенную «звездой», обычно подключают по четырехпроводной схеме, т.е. с нулевым проводом, так как при наличии нулевого провода, обладающего малым сопротивлением, несимметричная нагрузка не приводит к значительному изменению фазных напряжений. С некоторым приближением можно считать, что фазные напряжения остаются такими же, как и для случая симметричной нагрузки.

Ua = Ub = Uc = UА = UВ = UС

.

По нулевому проводу протекает уравнительный ток Io

Векторная диаграмма при несимметричной нагрузке фаз (нагрузка активная, несимметрия создана неравномерностью нагрузки) с нулевым проводом представлена на рис. 5.

Рис. 5.

Отсутствие нулевого провода при несимметричной нагрузке нарушает нормальный режим работы установки.

Фазные токи изменяются и устанавливаются такими, чтобы сумма их была равна нулю. В результате этого происходит искажение симметрии фазных напряжений: фаза с меньшим сопротивлением оказывается под сниженным напряжением, а с большим сопротивлением – под повышенным, по сравнению с нормальным.

Векторная диаграмма при отсутствии нулевого провода представлена на рис. 6.

Рис. 6.

Построение диаграммы начинается с неизменного треугольника линейных напряжений.

Ноль генератора (N) определяется положением центра тяжести треугольника, т.к. фазные напряжения генератора симметричны. Нулевая точка нагрузки (n) определяется следующим образом: из точки А раствором циркуля, равным в масштабе величине измеренного фазного напряжения нагрузки Uа, делается засечка. Такие же засечки выполняются из точки В раствором циркуля Uв, из точки С – раствором Uс. Точка пересечения засечек и является нулем нагрузки. Соединяя нулевую точку с концами фаз генератора (т.т. А, В, С), построим фазные напряжения нагрузки Uа, Uв, Uс. В зависимости от характера нагрузки проводятся векторы токов. На рис. 6 представлена векторная диаграмма неравномерной активной нагрузки.

Отрезок Nn=U0 – напряжение смещения нейтралей может быть замерено вольтметром или рассчитано по формуле

,

где - комплексы действующих значений фазных напряжений генератора;

Ya, Yb, Yс – комплексные проводимости фаз нагрузки.

При известном напряжении смещения нейтралей фазные напряжения приемника могут быть рассчитаны по формулам:

, ,.

В лабораторной работе рассматривается насколько случаев несимметричной нагрузки, в частности обрыв и короткое замыкание фазы приемника.

В случае обрыва фазы А без нулевого провода при равных активных сопротивлениях двух других фаз: ,

; ;

Векторная диаграмма представлена на рис. 7.

Рис. 7.

В случае короткого замыкания фазы А:

Ua = 0, ,,.

Векторная диаграмма представлена на рис. 8.

Рис. 8.

Активная мощность трехфазного тока при несимметричной нагрузке фаз равна сумме активных мощностей всех фаз.

.

Так как при симметричной нагрузке фаз и симметричной системе напряжений Ua = Ub = Uс = Uф; UАВ = UВС = UСА = UЛ; cosφa = cosφb = cosφc = cosφф, то активная мощность трехфазного тока равна .

Так при соединении «звездой»

; ,.

studfiles.net

Определение тока в нулевом проводе

О компании » Услуги » ПЕРЕЧЕНЬ УСЛУГ » Определение тока в нулевом проводе

Наша компания предлагает Вам услуги по выполнению работ по определению тока в нулевом проводнике.

При заказе данной услуги у нас Вы получите качественно и оперативно выполненную работу, и последующее бесплатное консультирование в решении выявленных проблем.

ЧТО ЭТО ТАКОЕ

РИСКИ ПРИ ПРОТЕКАНИИ ТОКА В НУЛЕВОМ ПРОВОДНИКЕ

СТОИМОСТЬ РАБОТ

ЗАКАЗАТЬ РАБОТЫ

В нормальном состоянии трехфазной системы электроснабжения (при симметричной нагрузке) ток в нулевом проводнике отсутствует. При т.н. «перекосе фаз» в нулевом проводнике начинает течь ток (ток нулевой последовательности), причем, чем больше величина несимметрии фазных нагрузок, тем больше ток. К тому же в нулевом проводнике суммируются токи высших гармоник, кратных третьей.

При этом ток в нулевом проводнике иногда оказывается больше фазных токов. Превышение действующих токов над допустимыми длительными значениями тока из ПУЭ грозит потерей термической стойкости нулевого проводника, его перегреву и отгоранию.

В бытовых условиях при использовании электропроводок с общим нулевым защитным и рабочим проводником (PEN-проводник) это может привести к ряду неблагоприятных последствий:

• часть бытовых приборов, имеющих заземление (стиральные машины и т.д.) могут оказаться под опасным потенциалом
• если произошел обрыв магистрального нулевого провода ниже точки подключения ряда квартир, напряжение в розетках этих квартир может случайным образом оказаться любым в пределах от 0 до номинального (220 В), в зависимости от подключенной в данный момент нагрузки

Проведение предлагаемых работ позволит избежать негативных явлений, описанных выше, понизит риск аварии и несчастных случаев

В целом данные замеры могут стать основанием для принятия решения о замене нулевого проводника на новый с большим сечением. В результате работ вы получите отчет о проведенной работе с анализом работы электросети по соответствующему вопросу

Сотрудники нашей компании обладают соответствующей квалификацией и допуском для производства работ на электроустановках. 

Стоимость работ зависит от объемов работы, для уточнения цены, звоните.

Выполнение консалтинговых услуг нам доверяют такие заказчики, как ВВ МВД РФ, МВД РФ, Центробанк РФ, Россельхозбанк, МЧС РФ, Госкорпорация Ростех, Минздравсоцразвития, ОАО «Сибур Холдинг», МОЭК, ГКУ "Московская имущественная казна" и многие другие.

consultenergo.com

Токи в нулевом проводе при несинусоидальных нагрузках

Некоторые виды нагрузки в однофазной сети, например крупный вычислительный центр, вызывают протекание по нулевому проводу больших токов. При этом в этих токах имеется большое содержание нечетных гармоник, кратных третьей (3,9,15,21…), причем токи этих гармоник текут не только по фазному проводу, но и по проводу нейтрали. На Рис. И.1 показана нормальная форма тока и форма, возникающая при импедансе сети, близком к нулю. В пределе форма тока приближается к импульсу с равными амплитудами всех гармоник тока. В худшем случае 1 А среднеквадратичного значения тока в каждой фазе создает 1.732 А среднеквадратичного значения тока в нейтрали. В нулевом проводе содержится только одна треть гармоник из всего возможного набора, зато каждая из них в 3 раза больше по амплитуде, чем ток в фазном проводе. Отметим, что другие нечетные гармоники при сбалансированной между фазами нагрузке компенсируют друг друга в нулевом проводе.

В старых зданиях, где электропроводка была рассчитана на достаточно сбалансированную нагрузку с малым содержанием гармоник и нулевой провод имеет небольшое сечение, могут возникнуть проблемы с его перегрузкой при подключении большого компьютера. Национальные правила устройства электроустановок в США в настоящее время признают такую возможность, и в новых зданиях коммерческого назначения требования к нагрузочной способности нулевого провода существенно повышены. Токи нулевого провода от нескольких трансформаторов, соединенных звездой, могут складываться между собой. Еще одной проблемой может оказаться возбуждение постоянной составляющей в токе потребления при использовании однополупериодных выпрямителей. Эти токи тоже могут складываться в нейтрали, но через первый (входной) трансформатор они не проходят.

Рис. И.1. Токи при нормальной и импульсной нагрузках

11 Первоначально номер AWG определялся как число циклов прокатки проволоки при ее изготовлении. Для медного провода номер AWG связан с его диаметром D в дюймах формулой AWG = —20 log](,0 — 10. Наоборот, D = io-(AWG +10)/20. _ Примеч. пер.

11 ANSI C57 — серия документов Американского национального института стандартов, стандартизуюших требования и условия испытаний трансформаторов различного назначения. — Примеч. пер.

11 Важнейшее достоинство преобразователей на эффекте Холла — возможность измерения постоянного тока. — Примеч. пер.

11 Зависимость вращающего момента от скорости вращения в большой степени зависит от схемы включения между собой обмоток статора и ротора — последовательного, параллельного или смешанного. — Примеч. пер.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

nauchebe.net

Обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке

⇐ ПредыдущаяСтр 29 из 34Следующая ⇒

В симметричном режиме IN = 0, поэтому обрыв нейтрального провода не приводит к изменению токов и напряжений в цепи и такой режим не является аварийным. Однако, при несимметричной нагрузке IN ¹ 0, поэтому обрыв нейтрали приводит к изменению всех фазных токов и напряжений. На векторной диаграмме напряжений точка «0» нагрузки, совпадающая до этого с точкой «N» генератора, смещается таким образом, чтобы сумма фазных токов оказалась равной нулю (рис.8.4.1). Напряжения на отдельных фазах могут существенно превысить номинальное напряжение.

 

 

Рис. 8.4.1

.

 

Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме с нулевым проводом

При обрыве провода, например, в фазе А ток этой фазы становится равным нулю, напряжения и токи в фазах В и С не изменяются, а в нулевом проводе появляется ток

IN =IB + IC.Он равен току, который до обрыва протекал в фазе А (рис. 8.4.2).

 

 

Рис.8.4.2

 

Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме без нулевого провода

 

При обрыве, например, фазы А сопротивления RA и RB оказываются соединёнными последовательно и к ним приложено линейное напряжение UBC. Напряжение на каждом из сопротивлений составляет от фазного напряжения в нормальном режиме. Нулевая точка нагрузки на векторной диаграмме напряжений смещается на линию ВС и при RB = RC находится точно в середине отрезка ВС (рис.8.4.3

)

 

Рис.8.4.3

 

Короткие замыкания

 

При коротком замыкании фазы нагрузки в схеме с нулевым проводом ток в этой фазе становится очень большим (теоретически бесконечно большим) и это приводит к аварийному отключению нагрузки защитой. В схеме без нулевого провода при замыкании, например, фазы А, нулевая точка нагрузки смещается в точку «А» генератора. Тогда к сопротивлениям фаз В и С прикладываются линейные напряжения. Токи в этих фазах возрастают в раз, а ток в фазе А – в 3 раза (рис. 8.4.4).

Короткие замыкания между линейными проводами и в той и в другой схеме приводят к аварийному отключению нагрузки.

 

Рис.8.4.4

 

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

arhivinfo.ru

чему равен ток в нулевом проводе симметричной трехфазной цепи при соединении нагрузки в звезду?

смотря какая нагрузка.. если симетричная, то 0, если с наворотами и подъёбками то может быть любым..

он поэтому и называется нулевым, а в соединении треугольником его нет вообще...

Он поэтому и называется "нулевой", что и приводит к мысли, что ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ тока в нём НЕТ! И выполняется он меньшим диаметром, потому что и при перекосе фаз в этом проводе ток намного меньше фазных и линейных токов.

По нулевому проводу течет ток суммарный от трех фаз по этому он всегда и отгарает первым в щитах если по нему не тек бы ток то его бы не делали. P.s. правда ток по нулевому проводу разнесен по времени а мощность суммарная трех фаз.

touch.otvet.mail.ru

Рис. 203. Исследование силы тока в нулевом проводе при несимметричной нагрузке.

	Заменив вольтметры постоянными сопротивлениями по 300 ом и соединив их с генератором по схеме звезды, в нулевой провод включают амперметр (рис. 202). При симметричной нагрузке линейных проводов в нулевом проводе тока нет и стрелка амперметра остается в покое. Это наблюдение позволяет сделать вывод о том, что при симметричных нагрузках четвертый провод можно исключить из схемы, превращая схему соединения при том же соединении генератора с потребителем в трехпроводную.
	Часть 2. Исследование цепи при нарушении симметрии в нагрузке линейных проводов
	Параллельно одному из сопротивлений в 300 ом присоединяют сопротивление в 1 ом (рис. 203). Включенный в нулевой провод амперметр тотчас же покажет наличие тока в ну
	левом проводе. Колебание стрелки прибора будет происходить с частотой, соответствующей частоте вращения ротора генератора.	Рис. 203. Исследование силы тока в нулевом проводе при несимметричной нагрузке
	Часть 3. Распределение напряжений между линейными и фазовыми проводами Включая в линейные провода сопротивления по 300 ом, составляют симметричную цепь, собранную по схеме звезды (рис. 204). Приведя ротор генератора во вращательное движение, измеряют при помощи вольтметра напряжение между линей
	ными проводами R, S и Г, а затем между каждым из линейных проводов и фазовым (нулевым) проводом М . Из показаний приборов можно установить, что
	напряжение между линейными проводами больше, чем между любым из линейных и нулевым прово-
		Рис. 204. Распределение напряжений между линейными и фазовыми проводами

wiki.surnet.ru

---

• 
  Нормативы по электроэнергии для населения на 2018 год
• 
  Элемент пельтье как генератор электроэнергии схема
• 
  Автоматический предохранитель автомобильный
• 
  Устройство поршневого компрессора
• 
  Контроллер промышленной автоматизации
• 
  Сварочные агрегаты дизельные
• 
  Как найти мощность
• 
  Проводят электрический ток
• 
  Льготный тариф на тепловую энергию
• 
  Вода личный кабинет
• 
  Вентиль для воды с электроприводом