アンバランスモード 荷重の等しくない抵抗(大きさと性質の両方)で生じる。 都市で 電気ネットワーク 特に危険なのは破損です ゼロワイヤ その相における抵抗の不等式を伴っている。
図2 図1には、0.4kVのラインの電気受信機を供給するための回路が簡略化して示されている。 回線が接続されている 二次巻線 電源トランス T、Yで接続。
図1 1. 0.4kVラインの電線が破損している電気受信機の簡略化した電源供給方式
受信機の位相における負荷の全伝導率が互いに等しくないと仮定する:
フェーズにおける総伝導率は、ラインのすべてのセクションにわたる負荷コンダクタンスの合計として計算されます。たとえば、
前記Y HB 1、Y HB 2、... - アドミタンス負荷N1、N2、...相Bのを
我々は単純化のために、位相におけるすべての導電率が同じ性質、すなわち、cosφ=cosφ×cosφφ=cosφを有すると仮定する。 次に、中性線が切断されると、その両端の電圧は
ここで、ÚA、ÚB、ÚCは電源の相電圧のベクトルです。
ベクトル図 中性線が断線した場合の電圧の一例を図2に示す。 2。
図1 ゼロ・ブレークの断線時の電圧のベクトル図
0.4kVの電圧を持つネットワークでは、多くの場合、 短絡 相および ゼロワイヤ ヒューズは失敗し、変圧器(図3a)のニュートラルへの結合点で、例えば、中性導体を燃焼します。
図1 短絡の場合の開放回路
この場合の応力のベクトル図は、図2に示す形をしている。 3b。 スタートランス位相が対称電圧が、正常と有意に異なる受信機における電圧。 この場合、受信機は、B及びCは、0.4キロボルトのライン電圧を下回る電圧が印加されていない相、すなわちK.中性線に接続されたこの位相線、及び相に接続されています。 明らかに、これらの相の単相レシーバは、通常モードと比較して、√3≒1.73倍増加しているため、損傷します。
位相とゼロ線の短絡なしにゼロ線が切断された場合、単相レシーバでの許容できない電圧の出現は負荷の平衡によって排除されることを強調しておきます。 しかし、フェーズとゼロ線が短絡した場合、ヒューズが故障してヒューズが故障した場合、中性線のどこかの最後のヒューズに代えて、単相レシーバの損傷を排除することはできません。
このため、 正しい選択 ヒューズ(およびオートマトン)は、断線がゼロの場合に単相レシーバが損傷する可能性を低減します。
位相抵抗が等しくない場合 z A≠ z B≠ z C 相電流 お互いに不平等になります 私 A≠ 私 B≠ 私 C.
位相の電圧は、位相抵抗に正比例して分配されます(抵抗が大きいほど、電圧降下が大きくなります)。
点Oは、三角形ABCの任意の位置を占めることができます(図3.9)。
U A≠ U B≠ U C ie。 位相スキューがあります。
図1 3.9。 非対称モードのトポグラフィベクトル図
消費者をスターに接続するときの負荷
3.3.3。 3線3相回路における1本の線状(相)線の断線
1本のラインが切断された場合(たとえば、ワイヤーA)(図3.10、a)、サーキットは単相ワイヤーに変わり、レシーバーのシリアル接続が行われます。 もし Z B = Z C、その後 U B = U C = 0.5 U BC(図3.10、b)。 点Oが下に移動し、ベクトルを分割する U 2つの等しい部分の太陽。 受信機のニュートラルとラインAの間の電圧を測定すると1.5 U F.
図1 3.10。 スキーム( a)と断線のある地形ベクトル図( b)
3.3.4。 3線式3相回路における一方の相の短絡
一方の相、例えば相Aが短絡した場合、点Aの電位は点Oの電位に等しくなり、相Aの電圧はゼロになる U A = 0なので、相Aの電流もゼロです。 私 A = 0(図3.11、a)。 B相とC相は線間電圧 U B = U ABおよび U C = U CA。
図1 3.11。 スキーム( a)と地形ベクトル図( b)、相Aの短絡
3.4。 コンシューマを三角形に接続するときの3線式三相回路
一方のフェーズの始まりをもう一方のフェーズの終わりに接続すると、三角形で接続されます(図3.12、a)。 この図からわかるように、線間電圧は相電圧 U l = U Фであり、線電流と位相電流は
回
、線形電流は2つの相電流の差に等しい:
ベクトル図(図3.12、b)は、線形応力の3つのベクトルを示しています
、互いに対して120°の角度で配置された、位相および線形電流のベクトルである。 スター電流は、線形電流のスターよりも30°の角度だけ先行するが、ある角度だけ位相(線形)スターのスタートより遅れる
図1 3.12。 三角形(a)の消費者と鎖(b)のベクトル図を結ぶスキームは、
三角形のスキームの計算は、オームの法則に基づいています。
;
;
.
位相シフトの角度は既知の式から決定される。
;
;
.
3.4.1。 三線三相回路の対称動作モード
対称モードの動作のためのベクトル図を図7に示す。 3.12、b。
相抵抗は互いに等しい z AB = z BC = z CA したがって、相電流は等しい 私 AB = 私 BC = 私 CAおよびライン電流 私 A = 私 B = 私 C.
3.4.2。 3線3相回路の非対称動作モード
消費者相の抵抗は互いに等しくない z AB≠ z BC≠ z したがって、CAは位相と等しくない 私 AB≠ 私 BC≠ 私 CAおよび線形 私 A≠ 私 B≠ 私 C電流。
ベクトル図を図5に示す。 3.13。
図1 3.13。 コンシューマを三角形に接続するときの非対称ロードモードのベクトル図
3.4.3。 3線3相回路における1本の線状線材の破損
1本のラインが切断されると(例えば、ワイヤーA)(図3.14)、回路はレシーバーのバイアスされた接続を持つ単相ワイヤーに変わります。 受信機の動作モード Z BCは変わりません。 抵抗 Z CAおよび Z ABが直列に接続されているため、 私 CA = 私 AB。 もし z CA = z AB、その後
.
図3.14。 三角形の消費者を接続した三線三相回路における線状線Aの破損
3.4.4。 3線3相回路における1相破壊
例えば位相AB(図3.15)のような1つの相が遮断されている場合、その相の電流はゼロになります 私 AB = 0であり、他の2つの電圧位相nでは、電流は変化しない。
図1 3.15。 コンシューマを三角形に接続するときの三線式三相回路における相故障AB
3.5。 三相回路の電力
三相回路の電力は、個々の相の電力で構成される。 各相の電力は、単相交流回路(2.12参照)と同様に決定されます。 したがって、例えば、消費者が星型または三角形にどのように接続されているかにかかわらず、アクティブ相電力は、次の式によって決定される。
P Φ= U F・ 私 Φ・cos φ F.
三相回路の有効電力:
P= P A + P B + P C.
1相の無効電力:
Q Φ= U F・ 私 Φ・sin φ F
とチェーン全体:
Q = Q A + Q B + Q C.
三相回路の総電力:
.
位相電力が等しい場合、
P = 3 P Ф= 3 U F・ 私 Φ・sin φ F
Q = 3 Q Ф= 3 U F・ 私 Φ・sin φ F.
星の関係を考えると:
と 私 l = 私 F
三角形の場合
U Φ= U Lおよび
,
対称3相回路の場合、次のように書くことができます。
ここで: U - ライン電圧; 私 - 線形電流;
φ - 電圧と相電流間のせん断角度。
3相回路の非対称モードの最も一般的な場合の1つは、非対称受信機の位相を、 中性線 またはニュートラルワイヤを使用する場合、その複雑な抵抗を計算に考慮する必要があります(図4、a)。
図4aに示す回路では、回路は2つの中立点を有する。対称な発生器Nと非対称の受信器n-回路の2つのノード。 動作モードを計算するために、我々は間隙ストレスの式を使用する。 計算された三相システムでは、受信機の中性点と発電機との間の電圧の複素値は、 中立バイアス電圧。 この緊張
. (11)
考慮に入れる
(12)
図4
どこで - 位相係数、 -
我々は書式で(11)を書き直す
. (13)
受信機の相電圧は、キルヒホッフの第2の法則によって決定される。
(14)
オームの法則によれば、中性線の相電流と電流はそれぞれ等しい
位相が星によって接続された非対称受信機の位相間の電圧の分布は、電位図(図4c)に示されている。
電位図を構成する際には、基準点となる発電機の中性点Nでゼロ電位が選択される。 原点から3つのベクトルが構築されます フェーズEMF ジェネレータ。 これらのベクトルの端部は、線形電圧の線形電線の電位の複素値を決定し、結果として線形電圧の複素値を決定する , , 。 対称受信機では、ニュートラルオフセット、すなわち受信機の中性点は存在しない。 従って、この図では、受信機の中性点の電位が発電機の中性点と一致する。 いつ 不平衡受信機 ニュートラルの変位はゼロではない。 したがって、受信機の中性点の電位は、発電機の中性点の電位に対してシフトされる。 線形応力の三角形の中心から。
中性線がない場合(図4のb)、アクティブ位相抵抗r aとr b = r c = rを持つ受信機の最も簡単なケースを考えてみましょう。 導電率 b と c g b = g c = g = 1 / rであり、導電率g a = 1 / r aは、 a 0から∞まで変化する。 g a / g = mと仮定すると、ニュートラルの変位を定義する。
. (16)
導電率gaがゼロから無限大まで変化するとき、EMFを有する係数は真の値のままである。 従って、中性点のバイアス電圧は、m\u003e 1の場合にはEMFと同相であり、m< 1 их фазы отличаются на π (рис. 4,в). В частности, при размыкании фазы aすなわち、 g a = 0またはr a→∞およびm = 0の場合、ニュートラルの変位
この場合には、 相電圧 受信機
(18)
g a→∞またはr a = 0の場合、すなわち 点aと点nが短絡した場合、 , .
中性線のない星によって接続された受信機位相のコンダクタンスが異なる場合、受信機の中性点の電位は線形電圧の三角形をはるかに超えてシフトすることができる。
三角形で受信機を接続する
図1に示す方式からわかるように、 図1に示すように、受信機の各相は、三角形で接続されているとき、2本の線形線に接続されている。 したがって、レシーバの抵抗値と特性にかかわらず、各相電圧は対応する線形電圧に等しくなります。
ネットワークワイヤの抵抗を考慮しない場合、レシーバ電圧は電源のライン電圧と同じとみなすことができます。
節点a、b、cに第1のキルヒホッフの法則を適用すると、線電流と相電流の関係が決まります。
得られた関係と相電流ベクトルとを用いて、線形電流のベクトルを構築することは困難ではない。
どのフェーズに関しても、 単相回路。 例えば、
. (3)
明らかに、 対称負荷
(4)
対称の能動誘導負荷の相電流と同様に位相電圧と線形電圧のベクトル図を図5に示します。 1、b。 同じ場所において、式(2)に従って、線形電流ベクトルが構築される。 得られた式およびベクトル図から、対称負荷の下で、位相および線形電流の対称系が存在することになる。
線形電流のベクトルは、図5に示すように、対応する相電流の接続ベクトルを示すことが多い。 1、c。
ベクトル図に基づいて
. (5)
容量を決定するには 三相受信機 対称負荷では、スター接続のために得られた公式を使用することができます。
図1
スター接続の場合と同様に、三角接続の場合、単相受信機は、グループの電力に関して3つにほぼ等しく分割される。 各グループは2本の電線に接続され、その間にネットワークの他の2つの電圧と位相が異なる電圧があります(図2)。各グループ内で、受信機は並列に接続されています。
図2
相電流、相電圧と電流との間の位相シフトの角度、ならびに位相電力は、式(3)から決定することができる。 〜で 非対称負荷 相電流、位相角および位相電力は一般に異なる。
位相 - アクティブ - 誘導および位相の場合のベクトル図 sa - 能動容量性(図3、a)を図2に示す。 3、b。 線形電流ベクトルの構成は、(2)に従って行われる。
すべての段階の力を決定するには、式
相電流に加えて、線形電流が必要な場合は、問題を解決する必要があります 複雑な形。 同じ目的のために、ベクトル図を使用することができます。
問題を複雑な形で解決するには、まず相電圧と全相抵抗を複雑な形で表現する必要があります。 この後、オームの法則に従って相電流を決定することは容易である。
図3
リニア電流 式(2)の助けを借りて段階的に決定される。
位相電力を決定するために統合された方法を使用することもできる。 例えば、位相電力 ab 等しい