Прилади та обладнання

Назва приладів та обладнання	Тип	Кількість	Технічні характеристики
Вольтметр
Амперметр
Ламповий реостат
Перемикач

Теоретичні відомості

Мал..15.1 Схема з’єднання фаз споживачів зіркою при симетричному навантаженні

Як видно зі схеми мал. 15.1, при з'єднанні зіркою фазні напруги споживача U_А, U_B, і U_C не дорівнюють лінійним напругам U_AB, U_BC і U_CA. Ці напруги зв'язані між собою векторними рівнянням ; ; . При симетрії відповідно лінійних і фазних напруг існує залежність

Зі схеми мал. 15.1 видно, що при з'єднанні зіркою лінійні струми рівні відповідним фазним струмам: I_л = I_ф. Фазний струм I_ф залежить від фазної

напруги U_ф на затискачах споживача і його повного опору Z_ф, що випливає з формули I_ф = U_Ф / Z_Ф. Струм у нейтральному проводі Якщо повні опори Z_A, Z_B, Z_C споживачів однакові, тобто Z_A = Z_B = Z_C = Z_Ф і зсуви фаз φ_А, φ_У, φ_З, між фазними напругами і відповідними їм фазними струмами рівні між собою, тобто φ_А = φ_У = φ_З = φ, навантаження називають симетричним.

При симетричному навантаженні фазні напруги U_А, U_B, і U_C однакові, фазні струми рівні між собою: І_А= І_B = І_C = І_Ф = U_Ф / Z_Ф зсуви фаз між напругами і струмами однакові і знаходяться за формулою , де X_Ф — реактивні опори фази навантаження; R_ф — її активний опір.

Векторна діаграма при симетричному активно-індуктивному навантаженні приведена на мал. 15.2. Струм у нейтральному проводі при симетричному навантаженні I₀ = 0. Звідки випливає, що при симетричному навантаженні нейтральний провід не потрібний.

Активна потужність трифазного споживача може бути виражена так:

Якщо Z_A ≠ Z_B ≠ Z_C ≠ Z_Ф або φ_А ≠ φ_В ≠ φ_С або дві ці умови виконуються разом, те навантаження буде несиметричним.

При несиметричному навантаженні і наявності нейтрального проводу фазні напруги споживачів практично однакові: U_А,≈ U_B ≈ U_C U_Ф, а в нейтральному проводі виникає струм I₀ ≠ 0, який можна визначити графічно (мал..19) виходячи з векторного рівняння

Мал..15.2. Векторна діаграма при з'єднанні споживачів зіркою та симетричному

навантаженні

Мал..15.3 Векторна диаграмма при з'єднанні споживачів зіркою у випадку

несимметричного навантаження і при наявності нейтрального

проводу.

Мал..18.4. Векторна діаграма при з'єднанні споживачів зіркою у випадку несиметричного навантаження й обриві нейтрального проводу

Особливістю електричногокола при несиметричному навантаженні є те, що воно повинно мати обов'язково нейтральний провід. При обриві нейтрального проводу струм I₀ ≠ 0. У цьому випадку струми І_А; І_B; І_C повинні змінитися так, щоб їхня векторна сума виявилася рівної нулю: . При заданих опорах навантаження Z_A, Z_B, Z_C струми можуть змінитися тільки за рахунок зміни фазних напруг. Отже, обрив нейтрального проводу в загальному випадку призводить до зміни фазних напруг. У результаті споживачі знаходяться під напругами, що відрізняються від поминального значення фазної напруги, що неприпустимо. Щоб цього не відбулося, необхідно звертати увагу на цілісність нейтрального проводу, у коло якого не можна ставити вимикачі і навіть захисні пристрої, наприклад запобіжники.

Для несиметричного навантаження активна потужність усіх фаз визначається за формулою Р_А+ Р_B + Р_C = Р

Однофазні споживачі можна включати в трифазну чотирипровідну мережу як на фазну U_Ф, так і на лінійну U _л напругу, що дозволяє живити від однієї мережі

споживачі, розраховані на номінальні напруги, що відрізняються одна від одної в раз.