2015-05-10
336
Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: трехфазного генератора с трехфазной системой ЭДС 
, 
, 
трёхпроводной или четырёхпроводной линии передачи электрической энергии и приёмников, которые могут быть как трёхфазными так и однофазными. Электрическая схема цепи представлена рис.1.
Рис.1
При соединении звездой концы фаз трехфазного генератора или источника электрической энергии объединены в общую точку N, называемую нейтральной или нейтралью. Аналогично соединяются концы фаз трёхфазного приёмника и точку соединения их n называют нейтралью приёмника. Провода, соединяющие начала фаз источника и приёмника Aa, Bb, Cc называют линейными, провод, соединяющий нейтральные точки источника и приёмника Nn – нейтральным.
Напряжения 
, 
, 
между началами и концами фаз источника питания являются его фазными напряжениями, а напряжения 
, 
, 
между концами фаз приёмника фазными напряжениями приёмника. Напряжения 
, 
, 
между началами фаз источника и соответственно между линейными проводами сети называются линейными.
Трёхфазные источники питания выполняются с симметричной системой ЭДС, которой соответствуют симметричные системы фазных и линейных напряжений. Симметричные системы напряжений характеризуются следующими соотношениями: 
, = = = 
, векторы напряжений каждой из систем сдвинуты относительно друг друга на угол 2 
/3, по модулю линейные напряжения в 
раз больше фазных 
и опережают соответствующие фазные напряжения на угол /6. Векторная диаграмма фазных напряжений источника и линейных напряжений сети показана на рис. 2.
Приёмники (потребители) электрической энергии могут быть симметричными с сопротивлениями 
и несимметричными, если 
.
Напряжение 
между нейтралями n и N можно определить, используя метод междуузлового напряжения [1, с. 161–162] по формуле
,
где 
, 
, 
, 
– проводимости фаз приёмника и нейтрального провода.
Напряжения в фазах приёмника можно определить по второму закону Кирхгофа по формулам
, 
, 
.
Токи линейные равны токам в фазах 
приёмника, соединённого звездой и определяются по закону Ома
, 
, 
,
ток нейтрального провода 
.
В трёхфазной цепи с симметричным приёмником напряжение между нейтралями 
, 
, 
, 
и следовательно по модулю фазные напряжения симметричного приёмника меньше линейных в раз, т. е. 
, по фазе фазные напряжения приёмника отстают от соответствующих линейных на угол 
. Векторная диаграмма напряжений приёмника имеет такой же вид как на рис. 2 для источника. Токи в фазах такого приёмника образуют симметричную систему и ток в нейтральном проводе 
.
В трёхфазной цепи с несимметричным приёмником при наличии нейтрального провода с 
, 
напряжение между нейтралями 
, система фазных напряжений приёмника остаётся симметричной, но 
. При отсутствии нейтрального провода 
система фазных напряжений приёмника становится несимметричной. Пример векторной диаграммы цепи с несимметричным приёмником показан на рис.3.
Рис. 3
Активная мощность потребления электрической энергии трёхфазным приёмником равна сумме активных мощностей фаз потребителя
.
