Несимметричная четырехпроводная цепь, соединенная звездой с различными приемниками.

Рассмотрим схему трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой:

- комплексы сопротивлений нагрузки, участки называют фазами нагрузки, по аналогии с генератором обозначают буквами a,b,c соответственно. Точка n называется нейтралью нагрузки, токи в линейных проводах -линейными.

Сложность анализа и расчета трехфазных цепей во многом определяетсякак характером, так и соотношением фаз нагрузки. Если , то нагрузка называется симметричной, в противном случае получаем несимметричную нагрузку. Несимметричная нагрузка считается однородной, если она называется равномерной, если .

Рассмотрим различные случаи работы четырехпроводной трехфазнойцепи.

Случай 1. Четырехпроводная система. Сопротивление нейтрального провода не учитывается ( ).

но токи будут различными, поскольку

Это приводит к возникновению тока в нейтральном проводе:

Анализируя полученные результаты и векторную диаграмму, приходим к выводу: нулевой провод обеспечивает симметрию фазных напряжений нагрузки, т.е. роль этого провода заключается в выравнивании напряжений на фазах нагрузки, несмотря на различиесопротивлений в фазах.

На практике стараются свести нагрузку к симметричной, тогда ток I_N становится небольшим, а нейтральный провод можно выполнять более тонким.

Случай 2. Четырехпроводная система. Сопротивление нейтрального провода учитывается ( )

Анализ схемы с учетом сопротивления Z_n приводит к выводам:

.

очевидно, влияние нейтрального провода здесь ослаблено. Назовем смещением нейтрали напряжение между точками N и n:

.

Вводя проводимости

и пользуясь известным методом двух узлов, можем записать:

Напряжения на фазах нагрузки в соответствии со вторым закономКирхгофа определяются так:

.

По известным напряжениям нетрудно определить и токи:

,

Как видно, смещение нейтрали вызывает различие фазных напряжений нагрузки.

Случай 3. Обрыв линейного провода А-а в четырехпроводной системе.

Аварийными будем называть случаи обрыва линейных проводов и короткогозамыкания фаз нагрузки. В дальнейшем будем рассматривать аварии лишь вфазе А.

В случае обрыва провода А-а ток отсутствует, поэтому

.

Пренебрегая сопротивлением нейтрального провода, можем записать:

.

Напряжение в месте обрыва можно определить, записав уравнениевторого закона Кирхгофа для внешнего контура: .

Определение токов трудностей не представляет, векторная диаграммастроится по аналогии с предыдущими, но с учетом выражений для тока и напряжения .