Питання для самоконтролю

1. Накресліть схему трифазного кола, в якій джерело і приймач сполучені за схемою «зірка» і з'єднані між собою чотиридротовою лінією. Покажіть на схемі: а) нейтраль; б) фазу; в) лінійний дріт; г) нейтральний дріт; д) де течуть фазні струми джерела і приймача; е) де течуть лінійні струми; ж) де діють фазні напруги джерела і приймача; з) де діють лінійні напруги.

2. Що таке симетричне джерело, симетричний приймач? Чи можна вважати симетричним приймач, у фазі якого знаходиться активний опір 1 Ом, у фазі – котушка з індуктивним опором 1 Ом, у фазі ̶ конденсатор з ємнісним опором 1 Ом?

3. Як пов'язані між собою лінійні і фазні напруги на приймачі: а) в загальному випадку (пояснити на векторній діаграмі); б) у разі симетричного кола (обґрунтувати відповідь)? Як пов'язані між собою лінійні струми в колі та фазні струми приймача?

4. В трифазному колі 380/220 В яка напруга є фазною, а яка лінійною? Які ще зустрічаються промислові кола з напругою до 1000 В ?

5. У чому полягає роль нейтрального дроту? Чи можна експлуатувати без нейтрального дроту: а) завідомо симетричне навантаження; б) несиметричне навантаження? Наведіть приклади завідомо симетричних приймачів.

6. Чому нейтраль промислових мереж підлягає глухому заземленню?

7. Охарактеризуйте поведінку тридротового кола із симетричним навантаженням в разі: а) короткого замикання фази; б) обриву лінії або фази. Те ж саме для чотиридротового кола.

Лабораторна робота ц-7

ДОСЛІДЖЕННЯ З'ЄДНАННЯ ОДНОФАЗНИХ ПРИЙМАЧІВ

ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ЗА СХЕМОЮ «ТРИКУТНИК»

Ціль роботи: експериментально вивчити співвідношення між фазними і лінійними напругами і струмами у випадках симетричних і несиметричних приймачів, з'єднаних за схемою «трикутник». Ознайомитися з властивостями трифазних кіл в нормальних і аварійних режимах.

Теоретичні відомості

У трифазних колах схеми з'єднання фаз джерела і приймача вибираються незалежно одне від одного. На рис. 7.1 показана електрична схема трифазного кола, в якій застосовано зв'язування фаз джерела за схемою «зірка», а фаз приймача – за схемою «трикутник».

Перевагою даного тридротового кола є те, що тут, як і в чотиридротовому колі, забезпечується симетрія фазних напруг незалежно від змін режимів роботи приймачів в окремих фазах. Однак у таких колах ускладнюється вирішення питань електробезпеки.

При з'єднанні за схемою «трикутник» кожен приймач знаходиться під лінійною напругою, яка одночасно є для приймача фазною напругою: .

Фазні напруги _, і складають симетричну систему векторів, зсунутих один щодо одного на кут (рис. 7.2). Струм кожного приймача є фазним. Його діюче значення дорівнює: . На рис.7.2 показані також вектори фазних струмів для випадку в ключення симетричних приймачів. Токи фаз зсунуті щодо однойменних фазних напруг на один і той самий кут

, (7.1)

д е і – реактивний і активний опори фаз приймача. Згідно I закону Кірхгофа вектори фазних струмів , , і вектори лінійних струмів , , пов'язані рівняннями:

,

, (7.2)

.

Векторні різниці фазних струмів, що дають лінійні струми, також показані на рис. 7.2.

З рис. 7.2 випливає, що для симетричного трифазного приймача дійсне співвідношення:

. (7.3)

У разі несиметричного трифазного приймача це співвідношення втрачає сенс: будь-яка зміна опору одного приймача викликає зміну відповідного фазного струму, яка, в свою чергу, викликає зміну двох лінійних струмів в проводах, пов'язаних з цією фазою. У цьому випадку лінійні струми можуть бути визначені за допомогою векторної діаграми.

При з'єднанні однофазних приймачів за схемою «трикутник» представляють інтерес два окремих випадки: обрив лінійного дроту і обрив однієї з фаз.

При обриві однієї фази її струм дорівнює нулю, інші фазні струми при цьому не змінюються (рис. 7.3). Так, при обриві в колі фазного навантаження «ca» (див. схему на рис. 7.1) лінійні струми будуть дорівнювати:

При обриві одного лінійного дроту напруга залишається незмінною тільки в тій фазі, яка не пов'язана з обірваним лінійним дротом (рис. 7.4). Так, при обриві лінійного дроту "А" (див. схему на рис. 7.1), напруга на фазі "bc" дорівнюватиме лінійній напрузі , тобто буде такою самою, як і до обриву. Приймачі фаз "ab" і "ас" виявляться з'єднаними послідовно і підключеними до напруги .

В силу цього та

(7.4)

Зсув по фазі струму складає: , (7.5)

а струму . (7.6)

З векторної діаграми (рис. 7.4) маємо, що

, (7.7)

. (7.8)