Вопросы на три фазы. Контрольные вопросы Чему равен ток нейтрального провода при симметричной нагрузке
 Скачать 71.43 Kb.
|
|
Контрольные вопросы Чему равен ток нейтрального провода при симметричной нагрузке? Объясните назначение нейтрального провода и поясните, почему в этот провод не включаются разъединители и предохранители. Чему равно напряжение смещения нейтрали при симметричной нагрузке, соединенной в звезду без нулевого провода? Чему равны фазные напряжения при обрыве линейного провода? Чему равны фазные напряжения и напряжение смещения нейтрали при коротком замыкании фазы? Чему равен ток нейтрального провода при симметричной нагрузке? В нормально функционирующей трехфазной сети линейные напряжения (напряжения между каждой парой фазных проводников) равны друг другу по величине и различаются между собой по фазе на 120 градусов. Соответственно и фазные напряжения (напряжения между каждым фазным проводником и нейтральным проводником) равны между собой по величине и имеют аналогичные различия по фазе. Как следует из вышесказанного, углы сдвига фаз между данными напряжениями равны между собой. Это и называется «симметричная трехфазная система напряжений». Если к такой сети подключить симметричную нагрузку, то есть такую трехфазную нагрузку, при которой токи каждой из фаз будут равны по величине и по фазе, то такая нагрузка создаст симметричную систему токов (с одинаковыми углами сдвига фаз между ними). Это возможно при условии, когда во всех трех фазах нагрузки имеются одинаковые реактивные и активные сопротивления, то есть Za = Zb = Zc. Поэтому и фазные токи оказываются в данных условиях равными по величине и по углу сдвига фаз между ними. Примеры симметричных нагрузок: трехфазный асинхронный двигатель, три одинаковые лампы накаливания — каждая на своей фазе, симметрично нагруженный трехфазный трансформатор и т.д. Объясните назначение нейтрального провода и поясните, почему в этот провод не включаются разъединители и предохранители. Нейтральный провод необходим для выравнивания фазных напряжений нагрузки, когда сопротивления этих фаз различны. Благодаря нейтральному проводу, каждая фаза нагрузки оказывается включенной на фазное напряжение генератора, которое практически не зависит от величины тока нагрузки, так как внутреннее падение напряжения в фазе генератора незначительно. Поэтому напряжение на каждой фазе нагрузки будет практически неизменным при изменениях нагрузки. Если сопротивления фаз нагрузки будут равными по величине и однородными, то нейтральный провод не нужен. Примером такой нагрузки являются симметричные трехфазные токоприемники. Обычно осветительная нагрузка не бывает симметричной, поэтому без нейтрального провода ее не соединяют звездой. Иначе это привело бы к неравномерному распределению напряжений на фазах нагрузки: на одних лампах напряжение было бы выше нормального и они могли бы перегореть, а другие, наоборот, находились бы под пониженным напряжением и горели бы тускло. По этой же причине никогда не ставят предохранитель в нейтральный провод, так как перегорание предохранителя может вызвать недопустимые перенапряжения на отдельных фазах нагрузки. Чему равно напряжение смещения нейтрали при симметричной нагрузке, соединенной в звезду без нулевого провода? Под смещением нейтрали понимают, что между нулевыми точками источника и нагрузки возникает напряжение. Если нулевой провод между источником и нагрузкой не соединен, то смещение нейтрали может вызвать нарушение магнитного равновесия в трансформаторе. При равномерной или симметричной нагрузке всех трех фаз, когда во всех фазах включены одинаковые активные и реактивные сопротивления (RA =RB = RC и ХA=ХВ=ХС), фазные токи iA, iB и iC будут равны по величине и сдвинуты от соответствующих фазных напряжений на равные углы. В этом случае получаем симметричную систему токов, при которой токи iA, iB, iC будут сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол 120°, а ток i0 в нулевом проводе в любой момент времени равен нулю. Очевидно, что при равномерной нагрузке можно удалить нулевой провод и передавать электрическую энергию источника к приемнику по трем линейным проводам 1, 2 и 3 (рис. 1). Такая схема называется «звезда без нулевого провода».  Рисунок 1. Звезда без нулевого провода В данном случаи напряжение смещения нейтрали:  Чему равны фазные напряжения при обрыве линейного провода? При обрыве линейного провода (например, В) фазные сопротивления RAB и RBC оказываются соединёнными последовательно и включёнными параллельно с сопротивлением RCA на напряжение UCA (рис. 2). Цепь фактически становится однофазной.  Рисунок 2. Обрыв линейного провода В Напряжение на сопротивлении RCA остаётся прежним UCA. Напряжения на сопротивлении RAB и RBC становятся равными половине UCA: UАВ= UВС= UCA/2. Чему равны фазные напряжения и напряжение смещения нейтрали при коротком замыкании фазы? 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 (рис. 3).  Напряжение в фазе А: UА=0. Напряжения в фазах В и С: UВ= UВА= ЕВ-ЕА, UС= UСА= ЕС-ЕА. Напряжение смещения нейтрали: U0N=ЕА. |