Nulinio laidininko paskirtis trifazėse sistemose
Viena iš svarbiausių elektros energijos tiekimo ekonominių problemų yra sumažinti elektros tinklo laidų svorį tam tikrai perduodamai galiai ir tam tikram nuostolių tinkle procentui. Tai galima pasiekti ne tik didinant įtampą tinkle, bet ir sujungiant kelis nepriklausomus tinklus, o kai kuriuose laiduose galima sukurti viena kitą kompensuojančias sroves. Tai leidžia sumažinti arba laidų skaičių, arba jų skerspjūvį.
Jau pirmaisiais elektrotechnikos raidos metais, kai energija buvo perduodama esant pastoviai įtampai, ši idėja buvo panaudota vadinamojoje. trijų laidų sistema, pasiūlė Dolivo-Dobrovolski.
Tebūnie du identiški (įtampos ir galios atžvilgiu) pastovios įtampos U šaltiniai, kurių kiekvienas tarnauja savo vartotojams.
Tinklas susideda iš keturių laidų.Jei sujungsite du laidus vadinamajame išlyginimo (nuliniame) laide, tada jame bus sumuojamos priešingos krypties srovės, todėl laido skerspjūvis gali būti žymiai sumažintas.
Trijų laidų sistema
Esant simetrinei apkrovai (I1 = I2), išlyginamoji viela nereikalinga, o laidų taupymas siekia 50 °. Pasikeitus apkrovoms (be išlyginamojo laido), įtampa bus perskirstyta tarp jų, o tai nepageidautina.
Išlyginamasis laidininkas žymiai sumažina asimetrinį įtampos pasiskirstymą. Jei įmanoma nepaisyti šaltinių vidinės varžos ir linijos varžos, asimetrija beveik visiškai pašalinama. Panaši idėja grindžiama daugiafazių kintamosios srovės sistemų statyba.
Daugiafazė simetriška sistema yra kelių vienodos amplitudės ir dažnio kintamų įtampų rinkinys, simetriškai nefazinis su laiku. Trifazė sistema įgijo praktinį paplitimą (žr. Trifazė EMF sistema).
Trifazė (ir bet kokia daugiafazė) sistema, palyginti su vienfaze sistema, turi nemažai privalumų: leidžia padidinti elektros tinklo laidų svorį, užtikrina tolygesnę variklio apkrovą, besisukantį elektrinį trifazę. fazės įtampos generatorius, ir galiausiai leidžia sukurti platų besisukantį magnetinį lauką naudojamas elektros varikliuose.
Jei vietoj trifazės bus naudojama vienfazė sistema (su ta pačia galia ir įtampa), tada reikės tik dviejų laidų, tačiau jų skerspjūvis turės pasikliauti tris kartus didesne srove.Palyginti su vienfaze sistema, trifazė sistema sutaupo 30-40 % vielos svorio.
Taip pat žiūrėkite čia: Trifazė srovė yra geresnė nei vienfazė
Nepriklausomai nuo generatoriaus perjungimo grandinės (dažniausiai vartotojui nežinomos), trifazės sistemos apkrova taip pat gali būti jungiama dviem būdais – trifaziu arba žvaigždute.
Pirmuoju atveju įtampa pas kiekvieną iš vartotojų yra lygi linijos įtampai ir nesikeičia, kai sulaužoma apkrovų simetrija Srovė naudotoje (fazėje) skiriasi nuo srovės linijoje.
Kai vartotojai yra prijungti žvaigždute, kiekvienos apkrovos srovė yra lygi atitinkamos linijos srovei, tačiau kiekvienos apkrovos (fazės) įtampa skiriasi nuo linijos.
Taip pat žiūrėkite -Žvaigždžių ir trikampių jungčių įtampos, srovės ir galios vertės
Keičiantis apkrovoms srovės automatiškai perskirstomos ir jų suma (gaunama bendrame apkrovų taške) visada išnyksta. Tuo pačiu metu vyksta atitinkamas įtempių pasiskirstymas tarp nelygių apkrovų.
Šis trūkumas pašalinamas, jei yra nulinis laidininkas (prijungtas į bendrą apkrovų tašką), nes leidžia trijų fazių srovių sumai išlikti nenulinei, t.y. esant nesubalansuotai apkrovai trifazės sistemos nulinis laidininkas padeda palaikyti pastovią apkrovos įtampą.