При обрыве нейтрального провода в четырехпроводной цепи трехфазного тока

3.2.3. Обрыв одного линейного провода в четырехпроводной трехфазной цепи

_{При обрыве одного из линейных проводов (перегоранием предохранителя, отключением фазы от сети и т.д.), например, провода А, две другие фазы работают в том же режиме, в котором работали UB = UC = Uф. Поскольку IA = 0, то ток в нулевом проводе}

_.

3.3. Трехпроводная трехфазная цепь при соединении потребителей в звезду

_{Применяется для питания симметричных потребителей (zA = zB = zC), при этом ток в нейтральном проводе равен нулю: I0 = 0 (см. 3.7), поэтому необходимость в нейтральном проводе отпадает.}

_{В этой цепи токи определяются также по закону Ома:}

_{; ; .}

_{Рис. 3.7. Схема трехпроводной трехфазной цепи при соединении потребителей в звезду}

3.3.1. Симметричный режим работы трехпроводной трехфазной цепи

_{Основной режим работы трехфазных потребителей, при котором zA = zB = =zС. Векторная диаграмма для этого случая представлена на рис. 3.8. Каждой точке цепи соответствует точка на диаграмме, поэтому такие диаграммы называют топографическими. Построение диаграммы начинают с векторов фазных напряжений, которые располагаются друг относительно друга под углом 120°.}

_{Рис. 3.8. Топографическая векторная диаграмма для режима симметричной нагрузки при соединении потребителей в звезду}

_{Векторы линейных напряжений представлены треугольником, а не звездой, как в предыдущем случае (см. рис. 3.5). Векторы фазных токов на диаграмме не показаны (фазные токи, они же линейные токи в этом и последующих случаях пропорциональны сопротивлениям фаз потребителя). Нейтральная (нулевая) точка О потребителя соответствует точке центра тяжести треугольника ABC.}

3.3.2. Несимметричный режим работы трехпроводной трехфазной цепи

_{Напряжения на фазах распределяются прямо пропорционально сопротивлениям фаз (чем больше сопротивление, тем больше падение напряжения на нем).}

_{Точка О может занять любое положение в треугольнике ABC (рис. 3.9),}

_{Рис. 3.9. Топографическая векторная диаграмма для режима несимметричной}

_{нагрузки при соединении потребителей в звезду}

3.3.3. Обрыв одного линейного (фазного) провода в трехпроводной трехфазной цепи

_{При обрыве одного линейного провода, например, провода А (рис. 3.10, а), цепь превращается в однофазную, с последовательным соединением приемников. Если ZB = ZC, то UB = UС = 0,5UBC (рис. 3.10, б). Точка О смещается вниз и делит вектор UВС на две равные части. Если измерить напряжение между нейтралью приемника и линейным проводом А, то оно окажется равным 1,5UФ.}

_{Рис. 3.10. Схема (а) и топографическая векторная диаграмма при обрыве линейного провода (б)}

3.3.4. Короткое замыкание одной из фаз в трехпроводной трехфазной цепи

_{При коротком замыкании одной из фаз, например, фазы А, потенциал точки А становится равным потенциалу точки О, напряжение фазы А равно нулю UA = 0, следовательно, ток фазы А также равен нулю: IA = 0 (рис. 3.11, а). Фазы B и С подключены на линейное напряжение UB = UAB и UC = UСА.}

_{Рис. 3.11. Схема (а) и топографическая векторная диаграмма (б), при коротком замыкании фазы А}

Источник

5.2.2. Несимметричный режим работы четырехпроводной трехфазной цепи

Если три фазы потребителя имеют разные сопротивления , то токи тоже будут неравны . Ток в нулевом проводе определяется по векторной диаграмме (рис. 3.6) или аналитическим путем. Напряжение между нейтралями генератора и приемника U_00’ . Нейтральный провод служит для поддержания постоянного напряжения на фазах приемника, поэтому в нейтральном проводе запрещается установка предохранителей и выключателей.

Р ис. 3.6. Векторная диаграмма для режима несимметричной нагрузки при соединении потребителей в звезду

5.2.3. Обрыв одного линейного провода в четырехпроводной трехфазной цепи

При обрыве одного из линейных проводов (перегоранием предохранителя, отключением фазы от сети и т.д.), например, провода А, две другие фазы работают в том же режиме, в котором работали U_B=U_C=U_Ф. Поскольку , то ток в нулевом проводе :

.

5.3. Трехпроводная трехфазная цепь при соединении потребителей в звезду

Применяется для питания симметричных потребителей (Z_A=Z_B=Z_C), при этом ток в нейтральном проводе равен 0: (см. 3.7), поэтому необходимость в нейтральном проводе отпадает.

В этой цепи токи определяются также по закону Ома:

Линейные напряжения поддерживаются на электростанции постоянным при всех режимах работы цепи U_AB=U_BC=U_CA.

5.3.1. Симметричный режим работы трехпроводной трехфазной цепи

Основной режим работы трехфазных потребителей, при котором Z_A=Z_B=Z_C Векторная диаграмма для этого случая представлена на рис. 3.8. Каждой точке цепи соответствует точка на диаграмме, поэтому такие диаграммы называют топографическими. Построение диаграммы начинают с векторов фазных напряжений, которые располагаются друг относительно друга под углом 120˚. Векторы линейных напряжений представлены треугольником, а не звездой, как в предыдущем случае (см. рис. 3.5). Векторы фазных токов на диаграмме не показаны (фазные токи, они же линейные токи в этом и последующих случаях пропорциональны сопротивлениям фаз потребителя). Нейтральная (нулевая точка О потребителя соответствует точке центра тяжести треугольника ABC.

Рис. 5.7. Схема трехпроводной трехфазной цепи при соединении потребителей в звезду

Рис. 5.8. Топографическая векторная диаграмма для режима симметричной нагрузки при соединении потребителей в звезду

5.3.2. Несимметричный режим работы трехпроводной трехфазной цепи

При неравенстве сопротивлений фаз Z_A ≠ Z_В ≠ Z_С фазные токи так же будут неравны между собой I_A ≠ I_B ≠ I_C.

Напряжения на фазах распределяются прямо пропорционально сопротивлениям фаз (чем больше сопротивление, тем больше падение напряжения на нем).

Рис. 5.9. Топографическая векторная диаграмма для режима несимметричной нагрузки при соединении потребителей в звезду

Точка О может занять любое положение в треугольнике ABC (рис. 3.9), U_A ≠ U_B ≠ U_C, т.е. возникает «перекос фаз».

Источник