Syfte med nollledare i trefassystem
Ett av de viktigaste ekonomiska problemen med strömförsörjningen är att minska vikten av trådarna i det elektriska nätet för en given överförd effekt och en viss procentandel av förlusterna i nätet. Det kan uppnås inte bara genom att öka spänningen i nätverket, utan också genom att kombinera flera oberoende nätverk, och i några av ledningarna är det möjligt att skapa strömmar som kompenserar varandra. Detta gör det möjligt att minska antingen antalet ledningar eller deras tvärsnitt.
Redan under de första åren av utvecklingen av elektroteknik, när överföringen av energi utfördes med konstant spänning, användes denna idé i den s.k. tretrådssystem, föreslagit av Dolivo-Dobrovolski.
Låt det finnas två identiska (i termer av spänning och effekt) källor med konstant spänning U, som var och en tjänar sina användare.
Nätverket består av fyra ledningar.Om du kombinerar två ledningar i den så kallade utjämningstråden (neutral) kommer de motsatt riktade strömmarna att summeras i den, så att trådens tvärsnitt kan minskas avsevärt.
Tretrådssystem
Med en symmetrisk belastning (I1 = I2) är utjämningstråden onödig, och besparingarna i trådar når 50 °. När lasterna ändras (utan utjämningstråd) kommer spänningen att omfördelas mellan dem, vilket är oönskat.
Utjämningsledaren minskar den asymmetriska spänningsfördelningen avsevärt. Om det är möjligt att ignorera källornas inre motstånd och linjens motstånd, elimineras asymmetrin nästan helt. En liknande idé ligger till grund för konstruktionen av flerfasiga växelströmssystem.
Ett flerfassymmetriskt system är en uppsättning av flera växelspänningar med samma amplitud och frekvens, symmetriskt ur fas med tiden. Ett trefassystem har vunnit praktisk utbredning (se — Trefas EMF-system).
Ett trefas (och alla flerfasiga) system har ett antal fördelar jämfört med ett enfassystem: det låter dig lägga till vikt på ledningarna i det elektriska nätverket, ger en jämnare belastning på motorn, roterande elektrisk tre- fasspänningsgenerator, och slutligen låter dig skapa ett brett roterande magnetfält används i elmotorer.
Om ett enfassystem (med samma effekt och samma spänning) används istället för ett trefassystem, behövs bara två ledningar, men deras tvärsnitt måste förlita sig på tre gånger strömmen.Jämfört med ett enfassystem sparar ett trefassystem 30-40 % i trådvikt.
Se även här: Trefasström är bättre än enfas
Oavsett omkopplingskretsen för generatorn (vanligtvis okänd för användaren) kan belastningen på ett trefassystem också anslutas på två sätt - delta eller stjärna.
I det första fallet är spänningen hos var och en av användarna lika med nätspänningen och ändras inte när symmetrin hos lasterna bryts Strömmen i användaren (fasen) skiljer sig från strömmen i ledningen.
När förbrukare är stjärnkopplade är strömmen i varje last lika med motsvarande linjeström, men spänningen vid varje last (fas) skiljer sig från linjen.
Se även -Spännings-, ström- och effektvärden för stjärn- och deltaanslutningar
När lasterna ändras omfördelas strömmarna automatiskt och deras summa (erhållen vid lasternas gemensamma punkt) försvinner alltid. Samtidigt sker en motsvarande omfördelning av spänningar mellan de ojämna lasterna.
Denna nackdel elimineras om det finns en nollledare (ansluten till den gemensamma punkten för lasterna), eftersom den tillåter summan av de tre fasströmmarna att förbli icke-noll, dvs. i en obalanserad belastning hjälper trefassystemets neutralledare till att upprätthålla en konstant belastningsspänning.