Doel van de neutrale geleider in driefasige systemen

Een van de belangrijkste economische problemen van de stroomvoorziening is het verminderen van het gewicht van de draden van het elektrische netwerk voor een bepaald uitgezonden vermogen en een bepaald percentage verliezen in het netwerk. Dit kan niet alleen worden bereikt door de spanning in het netwerk te verhogen, maar ook door verschillende onafhankelijke netwerken te combineren, en in sommige draden is het mogelijk om stromen te creëren die elkaar compenseren. Dit maakt het mogelijk om het aantal draden of hun doorsnede te verminderen.

Al in de eerste jaren van de ontwikkeling van elektrotechniek, toen de overdracht van energie bij constante spanning plaatsvond, werd dit idee gebruikt in de zogenaamde. drie draad systeem, voorgesteld door Dolivo-Dobrovolski.

Laten er twee identieke (in termen van spanning en vermogen) bronnen van constante spanning U zijn, die elk hun gebruikers dienen.

Het netwerk bestaat uit vier draden.Als je twee draden combineert in de zogenaamde egalisatie (neutrale) draad, dan worden de tegengesteld gerichte stromen daarin opgeteld, zodat de doorsnede van de draad aanzienlijk kan worden verkleind.

Driedraads systeem

Bij een symmetrische belasting (I1 = I2) is de vereffeningsdraad niet nodig en bereiken de besparingen in draden 50 °. Wanneer de belastingen veranderen (zonder vereffeningsdraad), zal de spanning tussen hen worden herverdeeld, wat ongewenst is.

De vereffeningsgeleider vermindert de asymmetrische spanningsverdeling aanzienlijk. Als het mogelijk is om de interne weerstand van de bronnen en de weerstand van de lijn te negeren, wordt de asymmetrie bijna volledig geëlimineerd. Een soortgelijk idee ligt ten grondslag aan de constructie van meerfasige wisselstroomsystemen.

Een meerfasig symmetrisch systeem is een set van verschillende wisselende spanningen van gelijke amplitude en frequentie, symmetrisch uit fase met de tijd. Een driefasensysteem heeft in de praktijk de overhand gekregen (zie - Driefasig EMF-systeem).

Een driefasig (en elk meerfasig) systeem heeft een aantal voordelen ten opzichte van een enkelfasig systeem: het stelt u in staat om gewicht toe te voegen aan de draden van het elektriciteitsnet, zorgt voor een gelijkmatigere belasting van de motor, roterende elektrische drie- fasespanningsgenerator en stelt u uiteindelijk in staat een breed roterend magnetisch veld te creëren gebruikt in elektromotoren.

Als een enkelfasig systeem (met hetzelfde vermogen en dezelfde spanning) wordt gebruikt in plaats van een driefasig systeem, zijn er slechts twee draden nodig, maar hun doorsnede zal moeten vertrouwen op drie keer de stroom.Vergeleken met een enkelfasig systeem bespaart een driefasig systeem 30-40% aan draadgewicht.

Zie ook hier: Driefasige stroom is beter dan eenfasige stroom

Ongeacht het schakelcircuit van de generator (meestal onbekend voor de gebruiker), kan de belasting van een driefasig systeem ook op twee manieren worden aangesloten: delta of ster.

In het eerste geval is de spanning bij elk van de gebruikers gelijk aan de lijnspanning en verandert niet wanneer de symmetrie van de belastingen wordt verbroken.De stroom in de gebruiker (fase) verschilt van de stroom in de lijn.

Wanneer consumenten in ster zijn aangesloten, is de stroom in elke belasting gelijk aan de overeenkomstige lijnstroom, maar de spanning bij elke belasting (fase) verschilt van de lijn.

Zie ook -Spannings-, stroom- en vermogenswaarden voor ster- en driehoekschakelingen

Wanneer de belastingen veranderen, worden de stromen automatisch herverdeeld en verdwijnt hun som (verkregen op het gemeenschappelijke punt van de belastingen) altijd. Tegelijkertijd is er een overeenkomstige herverdeling van spanningen tussen de ongelijke belastingen.

Dit nadeel wordt geëlimineerd als er een neutrale geleider is (verbonden met het gemeenschappelijke punt van de belastingen), omdat hierdoor de som van de driefasenstromen niet nul kan blijven, d.w.z. bij een ongebalanceerde belasting helpt de neutrale geleider van het driefasensysteem om een ​​constante belastingsspanning te behouden.