У трьохпровідних мережах трифазного струму нейтрального проводу немає. Однак в ряді випадків доводиться створювати штучну нульову точку. Вона може вийти при з'єднанні в зірку трьох однакових опорів. Ними можуть бути: три активних опору r. наприклад три однакові лампи розжарювання, або три однакових конденсатора C. або три однакових індуктивних опору L. або три гілки, кожна з яких містить опір r1 і індуктивність L1 (рисунок 1, а), і так далі. Розглянемо кілька типових випадків.
Малюнок 1. Штучна нульова точка в ланцюгах виміру і захисту.
На малюнку 1, б обмотки електродвигуна Д мають шість висновків, тому при з'єднанні в зірку легко отримати нульову точку N. Між нею і землею включено реле Р. Поки все фази отримують харчування, на обмотці реле напруга близько до нуля, так як потенціали землі і точки N практично однакові. Якщо ж порушиться ланцюг однієї або двох фаз, то реле Р спрацює і відключить контактор К.
Розглянута на малюнку 1, б схема непридатна для електродвигунів високої напруги. У таких випадках користуються штучної нульовою точкою, утвореної у вторинних колах вимірювальних трансформаторів. Так, наприклад, на малюнку 1, в реле Р1 включено в нейтраль трьох трансформаторів струму ТТ. При порушенні в ланцюзі однієї або двох фаз електродвигуна Д1 реле Р1 спрацьовує і відключає вимикач В.
На малюнку 1, г зображено вимірювання потужності трифазного електродвигуна Д3. з'єднаного в трикутник. Струмова обмотка 1 однофазного ваттметра W (показання якого треба помножити на три, так як він вимірює потужність в одній фазі) включена в фазу c. Початок обмотки напруги 2 приєднано до тієї ж фазі, а кінець - до штучної нульової точки N1; вона утворена обмоткою 2 і двома рівними їй за величиною активними опорами r.
На якій підставі застосовані в даному випадку активні опори? На тій підставі, що обмотка вимірювального механізму ваттметра (НЕ лічильника!) Має зовсім незначну індуктивний опір. а послідовно з нею включено далеко не останнє активний опір. У лічильника ж додаткового опору немає. Обмотка лічильника, що має велику індуктивність, включається на повну напругу мережі. Значить, не можна при включенні лічильника користуватися активними опорами для освіти нульової точки з причин, які розглянуті в статті "Схема з'єднання" Зірка "при поясненні малюнків 12 і 13.
До сих пір розглядалися штучні нульові точки для включення реле і ватметрів, тобто навантажень порядку декількох вольт-ампер. Наступний приклад відноситься до штучної нульової точки для мереж, споживачі яких мають сумарну потужність, що обчислюється десятками кіловат. Йдеться про підвищення пропускної спроможності мереж, що живлять житлові будинки. Справа зводиться до наступного. У деяких старих містах споживачі харчувалися від мережевих трансформаторів з вторинними обмотками, з'єднаними в трикутник при напрузі 125 В (рисунок 2, а). У зв'язку із збільшеними навантаженнями потрібно, не змінюючи кабельної мережі, не змінюючи номінальної напруги електроприймачів і лічильників, перейти на чьотирьох систему (малюнок 2, б) приблизно 220/127 В. При цьому струм в лінійних проводах зменшується в √3 раз, а пропускна здатність кабелю від мережевого трансформатора до введення в будинок зростає в 3 рази.
Малюнок 2. Штучна нульова точка в мережах освітлення. Нейтрайлер.
Вторинну обмотку мережевого трансформатора 1 (рис. 2, в) перез'єднання з трикутника в зірку або замінюють трансформатор. Нейтраль трансформатора глухо заземлюють. На кожному вводі в будинок поблизу вступного ящика встановлюють нейтрайлер4. Уздовж існуючої трехпроводной магістралі 3 прокладають четвертий нейтральний провід 5 і приєднують його до нейтральної точки N нейтрайлера. Остання заземлюється шляхом приєднання до оболонки і броні кабелю 2 *. Однофазних споживачів 6 перемикають так, щоб один висновок був приєднаний до фазного проводу 3. а інший - до нейтрального проводу 5. Навантаження між фазами розподіляється рівномірно.
Нейтрайлер
Нейтрайлер (рисунок 2, в) являє собою апарат порівняно невеликих розмірів (приблизно 700 × 400 × 200 мм), в якому на трехстержневом муздрамтеатрі розташована обмотка, з'єднана в зигзаг (дивіться статтю "Схема з'єднання" Зигзаг "). Через нейтрайлер проходить струм небалансу , викликаний нерівномірністю навантаження фаз. Цей струм в обмотках нейтрайлера ділиться на три рівні частини і протилежно спрямований в секціях кожного стержня. Тому для струму небалансу нейтрайлер представляє нікчемне опір.
Крім того, завдяки з'єднанню обмоток в зигзаг струм небаланса розподіляється між усіма фазами. Іншими словами, на ділянці від мережевого трансформатора 1 до місця приєднання нейтрайлера 4 навантаження між фазами вирівнюється: ток в найбільш навантаженої фазі зменшується, а в менш навантажених - зростає.
* Заземлювати нейтральну точку нейтрайлера потрібно для запобігання небезпечному для ламп підвищення напруги в магістралі, що живить будинок, при перегорання запобіжника (на рис. 2, в запобіжники не показані) або обриві в ланцюзі нейтрайлера.
Джерело: Камінський Є. А. "Зірка, трикутник, зигзаг" - 4-е видання, перероблене - Київ: Енергія, 1977 - 104с.