Apakah beban simetri dan asimetrik?

Dalam rangkaian fasa tiga fasa yang biasanya berfungsi, tegasan linear (tegangan antara setiap pasangan konduktor fasa) sama dengan magnitud dan berbeza dalam fasa sebanyak 120 darjah. Oleh itu, voltan fasa (voltan di antara setiap konduktor fasa dan konduktor neutral) sama dengan magnitud dan mempunyai perbezaan fasa yang sama.

Seperti yang dinyatakan di atas, sudut fasa di antara tegangan ini sama dengan satu sama lain. Ini dipanggil "Sistem voltan tiga fasa simetri".

Sekiranya anda menyambungkan beban simetri kepada rangkaian sedemikian, iaitu beban tiga fasa di mana arus setiap fasa adalah sama dalam magnitud dan fasa, maka beban sedemikian akan menghasilkan sistem arus simetrik (dengan sudut fasa yang sama di antara keduanya). Ini boleh didapati dengan syarat bahawa dalam ketiga-tiga fasa beban terdapat reaktif dan rintangan aktif yang sama, iaitu, Za = Zb = Zc.

Oleh itu, arus fasa berubah menjadi sama dengan magnitud dan di sudut fasa di antara mereka di bawah keadaan ini. Contoh beban simetri: motor induksi tiga fasa, tiga lampu pijar yang sama - masing-masing dalam fasa sendiri, transformator tiga fasa dimuatkan secara simetrik, dan sebagainya.

Pertimbangkan rajah vektor arus beban tiga fasa simetri. Adalah mudah untuk melihat di sini bahawa jumlah geometri vektor arus tiga fasa hilang. Ini bermakna bahawa dengan beban simetri, arus konduktor neutral akan menjadi sifar, dan tidak ada keperluan untuk menggunakannya.

Jika anda menyambungkan beban asimetrik ke rangkaian tiga fasa ini dengan sistem voltan simetri, iaitu, beban di mana rintangan beban kompleks pada setiap fasa adalah berbeza (Za ≠ Zb ≠ Zc), maka beban akan menghasilkan sistem arus yang akan berbeza-beza dan dalam arah (berbanding ciri rajah semasa beban simetri). Nilai arus fasa ini boleh didapati mengikut undang-undang Ohm.

Dan kemudian jumlah arus geometri tidak akan berubah menjadi sifar, yang bermaksud arus bolak balik akan berlaku dalam konduktor neutral, jadi konduktor neutral diperlukan dalam kes ini. Contoh beban asimetri: lampu pijar dari kapasiti yang berlainan dalam tiga fasa, pengubah tiga fasa asimetrik dimuatkan, beban dengan faktor kuasa yang berbeza dalam tiga fasa, dan sebagainya.

Wayar neutral dalam kes ini akan memastikan pemeliharaan simetri voltan fasa walaupun bebannya tidak simetri. Itulah sebabnya rangkaian empat wayar membolehkan kemasukan pengguna fasa tunggal keupayaan yang berlainan dan sifat impedans dalam fasa yang berbeza. Litar setiap fasa yang dimuatkan akan berada di bawah voltan fasa penjana, tanpa mengira perbezaan beban antara fasa.

Berikut adalah gambarajah vektor dari beban asimetrik. Adalah mudah dilihat dalam rajah yang, kerana kehadiran wayar neutral, arus di dalamnya mewakili jumlah geometri vektor semasa bagi setiap fasa, manakala voltan fasa tidak mengalami gangguan, yang pasti akan timbul jika tiada wayar neutral dengan beban asimetrik.

Jika atas sebab tertentu dawai neutral memecahkan semasa bekalan beban tidak seimbang, maka akan ada penyelewengan yang tajam terhadap tegasan dan arus rangkaian tiga fasa, yang boleh mengakibatkan kemalangan.

Penyelewengan akan berlaku dalam kes ini kerana tiga litar beban yang dibekalkan oleh sumber tiga fasa, bersama-sama dengan rintangan dalaman sumber, membentuk tiga litar pelbagai impedans, penurunan voltan pada masing-masing akan berbeza dan sistem voltan rangkaian tiga fasa itu akan menjadi simetri.Lihat lebih lanjut mengenai ini di sini:Punca dan akibat daripada dawai sifar patah di sesalur kuasa