Відомо, що струм, що протікає в проводах нейтрали трифазних мережах з симетричним навантаженням має дорівнювати нулю. Однак, в більшості марок сучасних силових проводів і кабелів перетин робочого "нуля" виконується дорівнює фазному. Правилами затверджені деякі вимоги щодо перетину нульових провідників.
Так, для мідних проводів та кабелів перетином до 16 мм2 і алюмінієвих до 25 мм 2 за умови симетрії мережі, згідно вимог ПУЕ (7.1.45) перетин робочого "нуля" в 1-фазних 2х і 3х-дротових групових ліній і в 3х фазних 4х і 5ти-дротових ліній у випадках підключення 1-фазних навантажень повинно бути не меншим перерізу фазних проводів.
Для проводів і кабелів більшого перетин нульових провідників не повинно бути менше 50% перерізу фазних проводів. Поговоримо про причини, якими обумовлено наведене вимога.
Перетин нульового провідника
Несиметрія напруг. В ідеалі, в 3х-фазних мережах струм в нульовому провіднику дорівнює нулю. Умови створення реальних умов - симетрія розподілу навантаження по фазах і лінійність навантаження.
Геометрична сума лінійних (фазних) струмів в симетричному трифазному мережі дорівнює нулю. Однак, на практиці досягти повної симетрії напруг неможливо; умовно рівномірним розподілом навантаження по фазах мережі можна домогтися прийнятних результатів (допустимі значення визначені в ГОСТ 13109-97).
Несиметрія напруг, викликана нерівномірно розподіленим навантаженням по фазах може бути причиною протікання великих струмів в провіднику нейтрали. У гірших випадках перекосу фаз (коли завантажена тільки одна фаза при відсутності навантаження на інших) струм "нуля" буде дорівнює струму фазного.
Нелінійність навантаження. Як приклади електричного навантаження, що володіють нелінійної вольт-амперної характеристикою можна привести електродугові, індукційні печі, випрямлячі, оргтехніку (ПК, принтери, монітори та ін.), Трансформатори, люмінесцентні лампи, ПЧ, ДБЖ.
Генеруються ними струми третьої гармоніки (кратні трьом) чинять негативний вплив на трифазні мережі. Порівнюючи вольт-амперні характеристики лінійної і нелінійної навантаження можна побачити зміна синусоїдальної форми графіка.
Так, скажімо напівпровідникові прилади, які споживають струм трапецієподібної форми відрізняються синусоїдою струму або напруги спотвореної форми ( "пила").
Криві струму і напруги при лінійної і нелінійної навантаженні:
У випадках, коли потужність нелінійних споживачів перевищує 20% загальної потужності споживання, підсумовувані струми вищої гармоніки, що генеруються однофазними електроприладами можуть привести до серйозних падінь напруги як в нульовому, так і в фазних живильних проводах.
Крім спотворення форми напруги живлення інших електроприймачів Несинусоїдальні струми третьої гармоніки можуть бути причиною появи струму в робочій нейтрали мережі. Як наслідок (особливо, при відсутності струмового захисту в ланцюзі "нуля"), не можна виключати пошкодитися ізоляції нульових проводів КЛ.
Таким чином, стає цілком очевидною обґрунтованість наведеного в самому початку вимоги ПУЕ до перетину нульових робочих провідників; навіть необхідна Правилами половина перерізу фазних провідників здатна забезпечити захист дроти нейтрали від струмових перевантажень.
інформація
Даний сайт створений виключно в ознайомлювальних цілях. Матеріали ресурсу носять довідковий характер.