З'єднання приймачів у зірку при несиметричному навантаженні

При несиметричному режимі порушується симетрія фазових струмів I_А, I_В, I_C а це приводить до встановлення різних фазових напруг U_А, U_в, U_с на затискачах приймачів навіть при симетрії аналогічних напруг U_А, U_в, U_с на затискачах джерела електричної енергії (рис. 9.5.). Несиметрія фазових напруг U_А, U_в, U_с послаблюється завдяки нейтральному проводу в котрому при цьому виникає струм І_N. У більшості випадків цей струм є меншим від струмів у лінійних проводах, що дозволяє прийняти переріз нейтрального проводу у два-три рази меншим за переріз лінійних проводів.

Рис. 9.5. Схема трифазної системи з нейтральним проводом.

Несиметричний режим характеризується не тільки спотворенням фазових напруг U_А, U_в, U_с При ньому порушується симетрія кутів, які визначають зміщення фазових напруг відносно одна одної (рис. 9.6). Позначаючи комплексну провідність нейтрального проводу через Y_N, а комплексні провідності окремих фаз із врахуванням лінійних приводів Y_А, Y_в, Y_с і враховуючи, що розглядуване коло має два вузли – нейтраль приймачів N і нейтраль приймачів N', знайдемо напругу між цими нейтралями

(9.8)

а також напруги на затискачах окремих приймачів

(9.9)

Струми у вітках трифазного чотирипровідного кола можна визначити так:     З векторної діаграми напруг трифазного кола при несиметричному режимі (рис. 9.6) випливає, що напруга в одній з трьох фаз може зменшитись, а у двох інших - збільшитись у порівнянні з номінальною, що порушить пра­вильну експлуатацію пристрою. Значне порушення фазових напруг UА', UвUс' має місце, коли комплексні провідності YА ≠YВ ≠Yс і нейтральний провід є відсутнім (рис. 9.7). У цьому випадку струми IА, IВ, Iс встановлюються такими, щоб   (9.10)

Рис. 9.6. Потенціальна діаграма напруг трифазної системи при 'єднанні приймачів трипроменевою зіркою і несиметричному режимі

Підставляючи в останнє рівняння значення фазових напруг

отриманих із векторної діаграми (рис. 9.6), знаходимо

звідки напруга на затискачах приймача фази А буде:

(9.11)

Напруги на затискачах приймачів фаз В і С визначать за аналогічно формулами:

(9.12)

При обриві одного з лінійних проводів приймачі даної фази залишаються без енергії, а приймачі двох інших фаз отримують живлення від інших про­водів трифазної системи. При наявності нейтрального проводу приймачі, приєднані до непошкоджених лінійних проводів, практично не відчувають обриву чужого лінійного проводу. При відсутності нейтрального проводу фазні напруги на затисках обох послідовно з'єднаних приймачів прямо пропорційні їх повним опорам. Переважання в одній з цих фаз індуктивного навантаження, а в іншій - ємнісного навантаження може привести до резонан­су напруг з установленням підвищених напруг на затискачах приймачів і до значного збільшення струму.

Рис. 9.7. Схема трифазної системи без нейтрального проводу.

Рис. 9.8. Схеми трифазних систем: а) незвязаної; б) зв'язаної при з'єднанні трикутником.