Ток в нулевом проводе при несимметричной нагрузке
Перейти к содержимому

Ток в нулевом проводе при несимметричной нагрузке

  • автор:

№43 Расчет режима симметричной трехфазной нагрузки при несимметричном напряжении.

Пусть к симметричному трехфазному приемнику, например электродвигателю, приложена несимметричная система напряжений UA, UB, UC. Для получения общих закономерностей введем в схему нулевой провод с сопротивлением ZN. Схема цепи примет вид (рис. 43.1):

Разложим несимметричную систему напряжений UA, UB, UC на симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей:

Применим к расчету схемы метод наложения и выполним расчет токов отдельно для каждой симметричной составляющей напряжения. Так как для каждой из симметричных составляющих трехфазная схема генератор-приемник полностью симметрична, то расчет ре¬жима можно выполнять только для одной фазы А, соответственно трехфазную схему следует заменить тремя однофаз¬ными отдельно для каждой составляющей (рис. 43.2а, б, в). В симметричном режиме для прямой и обратной последовательностей ток в нулевом проводе равен нулю и, следовательно, напряжение UnN=0. Это означает, что сопротивление в нейтраль¬ном проводе ZN не оказывает влияния на фазные токи и не должно включаться в схемы для этих последовательностей (рис. 43.2 а, б). Токи нулевой последовательности во всех фазах сов¬падают и могут замкнуться только через нулевой провод: IN = IA0 + IB0 + IC0 = 3IA0. По 2-му закону Кирхгофа для нулевой последовательности (рис. 43.1) получим:

UA0 = IA0Z0 + INZN = IA0(Z0 + 3ZN)

Согласно полученному уравнению схема замещения для нулевой последовательности получит вид (рис. 43.2 в), в которой последовательно с сопротивлением фазы Z0 включается утроенное сопротивление нейтрали 3ZN.

В схемах для отдельных симметричных составляющих (рис. 43.2 а, б, в) обозначены Z1, Z2, Z0 — комплексные сопротивления фазы приемника для токов соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей. Для приемников с вращающимся магнитным полем эти сопротивления существенно отличаются.

По закону Ома в каждой из схем рис. 43.2а, б, в производится расчет токов прямой, обратной и нулевой последовательностей:

Действительные токи в исходной схеме (рис. 43.1) определяются по методу наложения, как векторные суммы токов прямой, обратной и нулевой последовательностей:

Комплексные сопротивления фаз статичных трехфазных приемников (осветительная нагрузка, нагревательные приборы и др.) не зависят от вида последовательности, для таких приемников Z1=Z2=Z0. Расчет токов таких приемников может выполняться обычными методами. Для трехфазных приемников, в которых существует вращающееся магнитное поле (электродвигатели, генераторы), сопротивления фаз для токов разных последовательностей существенно отличаются (Z1>Z0>Z2). Расчет токов таких приемников при несимметричном напряжении должен производиться исключительно методом симметричных составляющих.

Чему равен ток в нулевом проводе в симметричной трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой?

попрошу давать ответ людям которые електрики и преподаватели вузов, а не людям которые думают что все знают..

Дополнен 5 лет назад

В трехфазной системе, при симметричной линейной нагрузке (например трехфазный электродвигатель) ток в нулевом проводе отсутствует. В реальности идеальной симметрии не существует, ток в нулевом проводе будет присутствовать, но он будет меньше фазных (если совсем отключить нагрузку с двух фаз он станет равен току оставшейся фазы).
Это для тех умников что пи**ят тут что я тупой.

Лучший ответ
А.УМАРОВОракул (71934) 5 лет назад

Это такой простой вопрос, молодой человек, также как слово «электрик» пишется через «э» и многие люди могут ответить на него и даже те, кто думают, что все знают

Остальные ответы
ток в нулевом проводе равен 0.

Этот двоечник не вынес из курса даже самых основ и понятия не имеет где найти эту информацию, и со всеми знаниями мира в кармане беспомощен перед элементарным вопросом как щенок, но зато требований к отвечающим накатал! Тьфу!

НУЛЮ. Это нулевой провод. Ток при Любой схеме соединения отсутствует.
Александр ШерудаПросветленный (45075) 5 лет назад

Если нагрузка будет несимметричной, ток будет ненулевым.

А если ток нулевой, зачем тогда вообще провод?

Саша Диго Просветленный (40644) А вот если нагрузка будет несимметричной, по нулевому проводу потечёт ток разбаланса фаз. А если бы его не было, в соответствии с законом Ома увеличивается линейное напряжение вплоть до sqrt(3) раз и смерть приходит электроприборами.

Нулевой провод можно вообще отключить от питания этой системы. На самом деле токи в разных участках этого нулевого провода равны разным величинам.

Ігор АвакумовУченик (82) 5 лет назад
большое вам спасибо

Ты не просто тупой, ты воинствующий тупой. Это ранозначно тому, как — хуже дурака, может быть только дурак с инициативой.

Расчет тока в нулевом проводе при неравномерной нагрузке

Дата11 января 2017 Авторk-igor

Совсем недавно, при обсуждении темы на форуме, попросили сделать программу для расчета тока в нулевом проводе при неравномерной нагрузке. Какое практическое значение она имеет? Это уже второй вопрос =) В общем, об программе и не только…

В общем случае, ток в нулевом проводе не может быть больше тока в фазном проводе, если в сети отсутствует нелинейная нагрузка.

Чтобы найти ток в нулевом проводнике необходимо найти результирующий вектор тока, образованный тремя фазными токами.

Ток в нулевом проводе

Ток в нулевом проводе

Чтобы ускорить этот процесс, я создал простую программу, которая позволяет быстро найти ток в нулевом проводе при неравномерной нагрузке.

Внешний вид программы:

Внешний вид программы

Внешний вид программы

А теперь самое главное, что хотел рассказать вам. У меня есть как хорошие, так и плохие новости.

В настоящее время на блоге происходят перемены и эти перемены в лучшую сторону. Я стремлюсь к тому, чтобы каждый смог найти для себя здесь полезную информацию. Все что здесь не делается — все для вас, уважаемые читатели! Если бы не было вас, не было бы и этого блога.

Особенно хочу всех поблагодарить за теплые слова, которые шлете мне на почту, именно они меня мотивируют делать сайт еще лучше. Например, посмотрите последний отзыв. Лично я к отзывам на других сайтах отношусь насторожено, т.к. закрадывается мысль, что все они куплены. Но, у меня все по-другому, я даже приветствую критику, т.к. именно критика позволяет ставить перед собой новые цели и задачи. Не стесняйтесь оставлять отзывы, критиковать меня.

Всех подписчиков блога я перенес на новый сервис рассылки. Туда даже попали не активированные адреса. Если вдруг вы не желаете или просто не хотите получать автоматические письма о новых статьях – просто нажмите «отписаться».

Кроме автоматических писем, теперь я буду вам высылать письма с различными полезными штучками. Каждый раз архив будут накапливаться, так что новые подписчики смогут получить «плюшку», например, которую я отправлял 3 месяца назад.

Первая такая «плюшка» – программа для расчета тока в нулевом проводе.

Следующая хорошая новость: уже практически готов «Практический курс проектирования кабельных сетей» и ориентировочно через 2 недели будет более подробный обзор. Поэтому у вас еще имеется возможность зарезервировать курс по скидке, которую устраиваю в честь первого своего курса. Если наберется нужное количество желающих, то обзора на блоге возможно и не будет, вернее будет рассылка с ссылкой на страницу курса лишь тем, кто уже изъявил желание получить данный курс и научиться проектировать так, как это умею я, используя мой шаблон проекта и мои динамические блоки.

Реализация курса будет проходить в 2 этапа – сначала по скидке, затем будет перерыв для записи дополнительного бонуса. После этого будет запущен курс в продажу по стандартной цене и, конечно же, об этом еще напишу.

Зачем я это все делаю? Цель: все 100% должны быть довольны, а по-другому наверное и не будет, я готов каждому уделить нужное количество времени. Подобных аналогов в проектировании я не встречал. Где вы еще получите знания-опыт-шаблон проекта и все это в одном флаконе?

Если бы мне предложили такой инструмент 8 лет назад, я бы даже и не думал…

По поводу конкурса. Конкурс будет продлен, жаль, что практически никто не хочет получить данный курс совсем бесплатно. Неужели трудно написать статью?) У меня их на блоге более 400. Ожидаю хотя бы 3-х участников, чтобы раздать подарки.

Есть у меня еще и плохая новость, хотя…как посмотреть…

С выходом курса будут введены новые условия получения программ. Расчетные программы, формы – один из основных инструментов проектировщика, который способен сократить сроки проектирования. Я намерен сделать их еще лучше. После завершения работы над курсом, скорее всего займусь программами для ВЛИ, т.к. уже давно обещаю… В конце месяца будет рассылка архива программ, где все версии программ примут «v.1».

Следите за новостями и будьте на шаг впереди своих конкурентов =)

Назначение нулевого провода в трехфазных системах

Нулевой провод — это провод, который подключается к общей точке трехфазных нагрузок и служит для поддержания симметрии и баланса напряжения в системе. Нулевой провод также выполняет следующие функции:

  • Защита от перенапряжений и коротких замыканий, поскольку он обеспечивает путь для утечки тока.
  • Заземление и предотвращение электрических ударов, поскольку он соединяет корпуса электрооборудования с землей.
  • Влияние на работу электрооборудования, поскольку он позволяет подключать однофазные потребители к трехфазной сети.

Нулевой провод имеет ряд свойств, таких как сечение, цвет, обозначение и способ подключения, которые регламентируются правилами и нормами использования электрической энергии.

Трехфазная система переменного тока

Одной из важнейших экономических проблем электроснабжения является уменьшение веса проводов электрической сети при заданной передаваемой мощности и определенном проценте потерь в сети. Оно может быть достигнуто не только повышением напряжения в сети, но также путем объединения нескольких независимых сетей, причем в части проводов можно создать токи, взаимно компенсирующие друг друга. Это дает возможность уменьшить либо число проводов, либо их сечение.

Уже в первые годы развития электротехники, когда электропередача производилась при постоянном напряжении, указанная идея была использована в так называемой трехпроводной системе, предложенной Доливо-Добровольским.

Пусть имеются два одинаковых (по напряжению и мощности) источника постоянного напряжения U , каждый из которых обслуживает своих потребителей.

Сеть состоит из четырех проводов. Если объединить два провода в так называемый уравнительный (нулевой) провод, то в нем будут суммироваться противоположно направленные токи, поэтому сечение провода можно будет значительно уменьшить.

Трехпроводная система

При симметричной нагрузке ( I1=I2 ) уравнительный провод оказывается излишним, и экономия в проводах достигает 50°. При изменении нагрузок (без уравнительного провода) напряжение будет перераспределяться между ними, что нежелательно .

Уравнительный провод в значительной степени уменьшает несимметричное распределение напряжения. Если можно пренебречь внутренним сопротивлением источников и сопротивлением линии, то несимметрия устраняется практически полностью. Подобная же идея лежит в основе построения многофазных систем переменного тока.

Трансформатор в ТП 10 на 0,4 кВ

Многофазной симметричной системой называется совокупность нескольких переменных напряжений равной амплитуды и частоты, симметрично сдвинутых по фазе со времени. Практическое распространение получила трехфазная система (смотрите — Трехфазная система ЭДС).

Трехфазная система переменного тока

Трехфазная (и всякая многофазная) система по сравнению с однофазной имеет ряд преимуществ: она позволяет выиграть в весе проводов электрической сети, обеспечивает более равномерную нагрузку двигателя, вращающего электрический генератор трехфазного напряжения, и, наконец, позволяет создать вращающееся магнитное поле, широко применяющееся в электродвигателях.

Если бы вместо трехфазной системы применялась однофазная (той же мощности и того же напряжения), то потребовалось бы только два провода, но их сечение пришлось бы рассчитывать на втрое больший ток. По сравнению с однофазной системой трехфазная дает экономию в весе проводов на 30 — 40%.

Независимо от схемы включения генератора (обычно неизвестной потребителю) нагрузка трехфазной системы также может включаться двумя способами — треугольником или звездой.

Соединение потребителей в треугольник и звезду

В первом случае напряжение на каждом из потребителей равно линейному и не меняется при нарушении симметрии нагрузок. Ток в потребителе (фазовый) отличается от тока в линии.

При включении же потребителей звездой ток в каждой нагрузке равен соответствующему линейному току, но напряжение на каждой нагрузке (фазовое) отлично от линейного.

При изменениях нагрузок токи автоматически перераспределяются, причем сумма их (получающаяся в общей точке нагрузок) всегда обращается в нуль. Одновременно происходит соответственное перераспределение напряжений между неравными нагрузками.

Этот недостаток устраняется, если имеется нулевой провод (присоединяемый к общей точке нагрузок), так как он позволяет сумме трех фазовых токов оставаться отличной от нуля т. е. при несимметричной нагрузке нулевой провод трехфазной системы способствует поддержанию постоянства напряжения на нагрузках.

Таким образом, нулевой провод в трехфазных системах имеет важное значение для обеспечения надежной и безопасной работы электрооборудования, но также требует применения дополнительных мер по его защите.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *