Несимметричная трехпроводная цепь, соединенная звездой. Напряжение смещения нейтрали.

При отсутствии нейтрального провода анализ трехфазной цепи, соединенной звездой, можно выполнить, воспользовавшись зависимостями для анализа четырехпроводной цепи и положив в них проводимость нейтрального провода равной нулю. Тогда получим:

Очевидно, величина смещения нейтрали в этом случае будет максимальной, асимметрия фазных напряжений и токов нагрузки здесь усиливается, однако, согласно первому закону Кирхгофа, выполняется соотношение:

.

Рассмотрим работу трехпроводной цепи в случае обрыва провода А-а. Электрическое состояние цепи в этом случае полностью определяется соотношением сопротивлений в фазах нагрузки: Z_b и Z_c. Если Z_b = Z_c = Z, то фазы симметрич-ны, подставляя в уравнение смещения нейтрали такие проводимости

получим

.

Далее определяем фазные напряжения нагрузки

Согласно первому закону Кирхгофа

;

.

т.е. фазные токи уравновешивают друг друга. Вычислим отношение:

.

Это означает, что напряжения находятся в противофазе, векторы U_b и U_c противоположны по направлению.

Если сопротивления нагрузки однородны , то

Это означает, что напряжения находятся в противофазе и различны по величине. Точка n, оставаясь на отрезке ВС, смещается с его середины.

Смещение нейтрали также определяется по формуле узлового напряжения, векторные соотношения для остальных величин сохраняются.

В случае полностью несимметричной нагрузки

точка n (конец вектора смещения нейтрали) находится вне отрезка ВС. Соотношение

показывает, что векторы и различны по величине и не лежат на однойпрямой.

При коротком замыкании фазы а смещение нейтрали становится равным напряжению фазы А генератора:

.

Напряжения на фазах нагрузки определяем из уравнений второго закона Кирхгофа:

Ток короткого замыкания фазы определим из уравнения первого законаКирхгофа для узла "n":

Анализ показывает, что при коротком замыкании одной из фаз напряжение на других фазах становится равным линейному. При изменении соотношения нагрузки фаз Z_b и Z_c изменяются лишь величины и взаимное расположение векторов токов I_A, I_B и I_C.

Короткое замыкание фазы нагрузки в четырехпроводной цепи недопустимо,поскольку ведет к короткому замыканию соответствующей фазной обмотки генератора.