нулевой провод Провод, соединяющий нулевую точку фаз генератора,трансформатора с нулевой точкой нагрузки, называют нулевым или нейтральным.

Его называют нулевым потому, что в некоторых случаях ток в нем равен нулю, и нейтральным исходя из того, что он одинаково принадлежит любой из фаз.

Назначение нулевого провода в том, что он необходим для выравнивания фазных напряжений нагрузки,когда сопротивления этих фаз различны, а также для заземления электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Благодаря назначению нулевого провода напряжение на каждой фазе нагрузки будет практически одинаковым при неравномерной нагрузке фаз. Осветительная нагрузка, включенная звездой, всегда требует наличия нулевого провода, так как равномерная нагрузка фаз не гарантируется.в э 


Сечение нулевого провода трехфазных линий, в которых нулевые провода не используют для заземления (специальные или реконструируемые сети освещения), принимают близким к половине сечения фазных проводов.

 Если, например, фазные провода имеют сечение 35 мм2, нулевой провод берется 16 мм2.

Сечение нулевого провода трехфазной системы с глухозаземленной найтралью, в которой нулевой провод используется для заземления, должно быть не менее половины сечения фазных проводов, а в некоторых случаях равно им.

Нулевой провод воздушных линий 320/220 В должен иметь одинаковую марку и сечение с фазными проводами:

на участках, выполненных стальными проводами, а также биметаллическими и сталеалюминиевыми фазными проводами, сечением 10 мм2;

при невозможности обеспечения другими средствами необходимой селективности защиты от коротких замыканий на землю (при этом допускается принимать сечение нулевых проводов большее, чем фазных проводов).

Поскольку в одно- и двухфазных линиях по нулевому и фазному проводам протекает ток одинаковой величины, то для этих линий сечение нулевых и фазных проводов берут одинаковым.

 Аналогично нулевые проводники стояков в жилых зданиях при сечении фазных проводов до 16 мм2 (по меди) должны иметь сечение, равное сечению фазных проводов.


Особого подхода требует выбор нулевого провода в сетях с газоразрядными лампами. В нулевых проводах трехфазных линий, питающих газоразрядные лампы, протекает ток высших гармоник, вызванный индуктивно емкостными ПРА. Этот ток не влияет на потерю напряжения, а влияет только на нагрев проводов.

Сечение нулевого провода в таких случаях выбирают по допустимому току нагрузки.

Ток в нулевом проводе трехфазных линий при смешанной нагрузке (лампы накаливания и газоразрядные лампы) определяют приблизительно как сумму 90% тока газоразрядных ламп и 30% тока ламп накаливания самой нагруженной фазы.

Источник: elekkom56.ru

Вопрос7.Какими уравнениями описывается электрическое состояние цепи при несимметричной нагрузке?

Ответ7 . При несимметричной нагрузке фаз и отсутствии нейтрального провода фазные комплексы напряжения на нагрузкеНейтральный провод в трехфазной цепи назначение,Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение,Нейтральный провод в трехфазной цепи назначениесвязаны с соответствующими комплексными напряжениями источника Ů A , Ů В, Ů С уравнениями Кирхгофа:


Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение;

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение;

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение;

где

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение— комплексное напряжение между нейтральными точками нагрузки и источника (сети ).

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначениеназывают напряжением смещения нейтрали.

Напряжение смещения нейтрали рассчитывается методом 2-х узлов:

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

где: Ė –комплексные ЭДС, Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение– комплексы проводимости фаз нагрузки.

Токи фаз нагрузки находят по закону Ома:

İ a =Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение a /Z a = (Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение A —

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение)/Z a ;

İ b =


Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение b /Z b = (Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение B —

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение)/Z b ;

İ a =Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение c /Z c = (Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение C —

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение)/Z c .

Вопрос8.Как построить совмещенные векторные диаграммы напряжений и токов для исследованных режимов трехфазной цепи?

Ответ8 .

Построение векторных диаграмм начинаем с векторов линейных напряжений, задаваемых сетью и от условий опыта не зависящих. Это равносторонний треугольник образованный векторами линейных напряжений. Длина вектора соответствует линейному напряжению, а углы между векторами соответствуют сдвигу фаз между векторами напряжений.

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Построение векторной диаграммы для случая равномерной нагрузки .(симметричный режим).

1.Выбираем комплексную плоскость (+1,j). Реальную ось +1 направляем вертикально вверх, мнимую- вдоль оси -Х. (поворот на угол +90°).


2. Выбираем масштаб напряжений, например 1см→20В. Вектор U a(в масштабе) откладываем вдоль реальной оси +1.Конец вектора обозначаем малой буквойа .

3.Вектора U b иU c (в масштабе) рисуем под углами +120° и –120° соответственно. Концы векторов обозначаем малыми буквамиb иc соответственно.

4. Точку, соответствующую началу координат, обозначим малой буквой n . Это точка нейтрали приемника.

5.Строим вектора линейных напряжений. Для этого соединяем концы фазных векторов. Получим вектора U a b =U A B , U bc =U BC , U c а =U C А. Отметим, что линейные напряжения приемника равны линейным напряжениям генератора.

ТочкаN на векторной диаграмме, соответствующая нейтральной точке генератора, находится в центре треугольника линейных напряжений. В данном случае нейтраль генератора N совпадает с нетралью приемника n . В общем случае точку n , соответствующую нейтральной точке нагрузки, находят методом засечек. Векторы токов откладывают по отношению к соответствующим векторам фазных напряжений с учетом сдвига фаз между ними.

Ниже приведены векторные диаграммы для различных режимов работы.

(рис. 8).

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Режим 2. Обрыв фазы А (рис. 9):

При обрыве фазы А и одинаковой нагрузке двух других фаз, нейтральная точка приемника n переместится на середину линейного напряжения Ů BC .СопротивленияZ b иZ c окажутся соединенными последовательно и включенными на линейное напряжение


Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение BC . Падение напряжения между точками А иn увеличится, а фазные напряженияНейтральный провод в трехфазной цепи назначение b иНейтральный провод в трехфазной цепи назначение c станут равными половине линейногоНейтральный провод в трехфазной цепи назначение BC .

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Режим 3. Короткое замыкание фазы А (рис. 9).

При замыкании фазы А и одинаковой нагрузке двух других фаз (то есть при соединении начала нагрузки фазы А с нулевой точкой нагрузки) точка nперемещается в точку А. Фазное напряжение Ů а становится равным нулю, ток İ a увеличивается, а фазные напряженияНейтральный провод в трехфазной цепи назначение b иНейтральный провод в трехфазной цепи назначение c становятся равными линейным.


Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

(рис. 10).

Сопротивления, Z а ≠Z b ≠Z c , фазные напряжения приемникаНейтральный провод в трехфазной цепи назначение а ≠Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение b ≠Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение c , между точкамиNиnпоявляется напряжение смещения нейтрали.

4.1 Вначале строим треугольник линейных напряжений.

4.2. Методом засечек (циркулем или линейкой) из каждой вершины откладываем соответствующие вектора фазных напряжений приемника. Точка пересечения дуг даст точку нейтрали приемника n . Точку нейтрали генератораN оставляем на прежнем месте.

4.3 Соединяем точку n иN . Это вектор напряжения смещения нейтралиU nN (в масштабе).

4.4 Строим вектора фазных токов нагрузки. В случае, если нагрузкой являются лампочки, которые можно представить как активные сопротивления, то сдвига фаз между фазным напряжением и фазным током нагрузки не будет. Поэтому вектора токов откладываем (в масштабе) вдоль соответствующих векторов фазных напряжений.

***) В общем случае надо определить сдвиги фаз между током и соответствующим фазным напряжением по закону Ома в комплексной форме и строить вектор тока с помощью транспортира.


Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Режим 5 . Неравномерная нагрузка с нейтральным проводом (рис.11).

При наличии нейтрального провода фазные напряжения приемника становятся равными фазным напряжениям источника Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение A =Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение а;Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение В =Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение b ;Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение C =Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение c:

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Нейтраль в ЛЭП

В линиях электропередач разных классов применяются различные виды нейтралей. Это связано с целевым назначением и различной аппаратурой защиты линии от короткого замыкания и утечек. Нейтраль бывает глухозаземлённая, изолированная и эффективно-заземленная.


Глухозаземлённая нейтраль

Применяется в линиях напряжением от 0,4 кВ и до 35 кВ, при небольшой длине ЛЭП и большом количестве точек подключения потребителей. Потребителю приходят только фазы, подключение однофазной нагрузки осуществляется между фазой и нулевым проводом (нейтралью). Нулевой провод генератора также заземлён.

Изолированная нейтраль

Применяется в линиях с напряжением свыше 2 кВ до 35 кВ, такие линии имеют среднюю протяжённость и сравнительно небольшое число точек подключения потребителей, которыми обычно являются ТП в жилых районах и мощные машины фабрик и заводов.
В линиях на 50 кВ может применяться как изолированная, так и эффективно-заземлённая нейтраль.

Эффективно заземленная нейтраль

Применяется на протяжённых линиях с напряжением от 110 кВ до 220 кВ (п. 1.2.16 ПУЭ)

Источники

  • «Теоретические основы электротехники. Электрические цепи» Бессонов Л. А. Москва. «Высшая школа». 1996 ISBN 5-8297-0159-6

Источник: hi-electric.com

а) Нулевой провод необходим, чтобы напряжения на фазах нагрузки оставалось одинаковыми в случае неравномерной нагрузки (не было перекоса фаз);

б) Нулевой провод необходим на случай аварийного режима:

— Короткое замыкание фазы. Если нет нулевого провода, то на оставшихся фазах нагрузки, вместо фазного напряжения будет действовать линейное напряжение (в корень из 3 раз большее), что приведет к выходу оборудования из строя. Если нулевой провод подключен, напряжение на нагрузках не изменится.


— Обрыв фазы. При отсутствии нулевого провода оставшиеся фазы оказываются соединены последовательно и включены на линейное напряжение, следовательно, напряжение на них уменьшится. Если нулевой провод подключен, напряжение на нагрузках не изменится.

Практически ток в нулевом проводе в 2 – 3раза меньше тока в линейных проводах, поэтому нулевой провод выполняется меньшим сечением. Обрыв нулевого провода крайне нежелателен, поэтому предохранители в него не ставят.

Пример:

Нагрузка соединена звездой, Нейтральный провод в трехфазной цепи назначениеНейтральный провод в трехфазной цепи назначениеНейтральный провод в трехфазной цепи назначениеНейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Характер нагрузки индуктивный. Определить: IФ, IЛ, RФ, P, S, Q.

Решение:

Ток в нулевом проводе равен 0, следовательно, нагрузка равномерная.

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Определим мощности цепи:

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Построим векторную диаграмму:

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Источник: studopedia.ru

Что такое нулевой провод?

При работе с электричеством особого внимания требует нулевой провод. Что это такое, не всегда известно людям, не связанным профессионально с электросетями, и зачастую у них появляется ошибочное заблуждение, что нейтральный кабель – это только заземление. На самом деле, нейтральный проводник соединяет нейтрали установок в трехфазных цепях. Когда на каждую фазу из трех подается разная нагрузка, появляется смещение нейтрали, вызывающее нарушение симметрии напряжений, то есть, нарушение симметрий нагрузки приводит к тому, что у одних потребители будут получать пониженное напряжение, а другие же повышенное.

При пониженном подключенная электроаппаратура начинает работать неправильно, а при сильно возросшем, любая электроника ломается от перегрузки и может возникнуть пожар. Уравнивание обеспечивает баланс между повышенным и пониженным напряжением. В этом и заключается роль нулевого провода в электрической цепи.

Принцип работы нулевого провода

Данный проводник, соединяя нейтрали электроустановок с разной нагрузкой, балансирует линии с повышенным напряжением и линии с пониженным. Повышенность и пониженность является следствием того, что на каждой из них работают потребители с разной мощностью потребления.

Чем опасно повреждение нулевого провода? Нейтраль или ноль в проводке

Во-первых, о последствиях обрыва нуля должны знать все, кто работает с высоковольтными электросетями, так как обрыв может привести не только к уничтожению дорогостоящего оборудования, пожарам, но и к смертям пользователей этим оборудованием. Он обеспечивает равность разниц потенциалов в линиях с разной нагрузкой. Теперь представьте, что равности нет. На одной, например, будет 340 Вольт, а на другой всего 100 Вольт. А значит, на линии с большей разницей потенциалов сгорит аппаратура, к ней подключённая. А еще не забывайте, что изоляция тоже может быть пробита.

Причинами повреждения нейтрального соединения могут быть:

  1. механическое повреждение человеком или природными условиями,
  2. короткое замыкание, которое привело к отгоранию,
  3. плохое подключение,
  4. старость проводки.

Задачи и назначение нулевого провода

Главная задача – уравнивание напряжений в фазах. Разница потенциалов в каждой из фаз должна быть одинаковой. Конечно, это не значит, что благодаря ему будет абсолютное равное напряжение во всех трех фазах. Нет, разница потенциалов будет незначительно отличаться из-за сопротивления самой нейтралки, но останется в пределах нормы.

Повторное заземление нулевого провода

Повторное заземление – заземление, повторяющееся по всей длине нейтрального кабеля. Если вы повторно заземлили нулевой защитный проводник цепи, то понижается вероятность удара разрядом тока, появившуюся вследствие отрыва нейтрального кабеля и соединения фазы с корпусом после того места, где произошел обрыв, однако не исключит полностью опасность, т. е. не приведет к тем же безопасным условиям, которые были до разрыва.

Повторное заземление нулевого провода устраивается многократно

Источник: pauk.top

2. Анализ работы однофазного трансформатора под нагрузкой.

Напишите уравнение магнитодвижущих сил и токов в нагруженном

трансформаторе. Чему равен коэффициент трансформации?

при включении нагрузки и появлении тока i2 результирующий магнитный поток Ф в магнитопроводе создаётся магнитодвижущими силами первичной и вторичной обмоток.

Уравнение магнитодвижущих сил в трансформаторе при нагрузке     Нейтральный провод в трехфазной цепи назначениеРезультирующая МДС F при нагрузке незначительно отличается от МДС F0 при режиме ХХ трансформатора, поэтомурезультирующий магнитный поток Ф практически остаётся неизменным при переходе от режима холостого хода к режиму нагрузки, что является важнейшим свойством трансформатора.

Результирующая МДС F возбуждает, кроме основного магнитного потока Ф в трансформаторе, еще небольшие потоки рассеяния Ф1Р и Ф2Р, замыкающиеся в основном вокруг витков соответствующих обмоток (см. рис. 7.1, а) и индуктирующие в них ЭДС рассеяния E1Р и E2Р.

Если все члены уравнения МДС в трансформаторе при нагрузке поделить на число витков w1, то получим уравнение токов в нагруженном трансформаторе:

     Нейтральный провод в трехфазной цепи назначениеили Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение,

(7.5)

где Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение— составляющая первичного тока, которая компенсиру­ет размагничивающее действие тока вторичной обмотки.

Коэффициентом трансформации называется отношение количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной обмотки.

Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Если Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение, то трансформатор называется понижающим (U1 Нейтральный провод в трехфазной цепи назначениеU2), а если n Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение1 — то повышающим.

U— напряжение на первичной обмотке;

U— напряжение на вторичной обмотке;

W1 – число витков первичной катушки;

W— число витков вторичной катушки

Билет6

Источник: StudFiles.net



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.