Контрольні запитання та завдання

1. Які електричні мережі називаються трифазними?

2. Яке з'єднання однофазних споживачів електричної енергії називається зіркою?

3. Як пов'язані між собою лінійні, а також фазні напруги та струми чотири провідної трифазної мережі при з'єднанні споживачів зіркою?

4. Чим відрізняється симетричне навантаження від несиметричного? Яка роль нульового проводу при чотири провідній трифазній мережі

Схема 1. Схема для з’єднання трифазної мережі зіркою.

Лабораторна робота № 4 Тема: Дослідження трифазної мережі змінного струму при з'єднанні споживачів трикутником.

Мета роботи - ознайомитися з трифазною системою змінного струму при з'єднанні споживачів трикутником і симетричному або несиметричному навантаженні фаз, перевірити співвідношення між напругами та струмами в системі.

Теоретичні відомості

При з'єднанні споживачів трифазного змінного струму трикутником (рис. 1, а) кінець першого споживача з'єднується з початком другого, кінець другого - з початком третього, а кінець третього - з початком першого. До точок з'єднання кінців і початків споживачів підводиться трифазна напруга. При цьому забезпечується повна незалежність роботи окремих фаз, тому що до них підводяться безпосередньо лінійні напруги мережі. Велика потужність живильної мережі та достатній переріз підвідних проводів дають змогу вважати ці напруги симетричними при різних навантаженнях у межах нормального. Тому навіть значні зміни струму в одній із фаз практично не відбиваються на напругах і струмах в інших фазах. Зміна навантаження спричиняє зміну струму цієї фази та лінійних струмів у двох прилеглих до неї лінійних проводах. Із (рис. 1, а) випливає, що фазні напруги дорівнюють лінійним:

Рис.1

У фазах споживачів проходять струми І_АВ І_ВС I_CA , в лінійних проводах - струми I_А І_В I_C На підставі першого закону Кірхгофа маємо:

Звідси випливає, що лінійні струми дорівнюють геометричній різниці фазних струмів. При симетричному навантаженні фазні струми однакові за значенням і зсунуті один відносно одного на кут 120°. Після віднімання векторів фазних струмів дістанемо лінійні струми (рис.1,б). Залежність між лінійними та фазними струмами при з'єднанні споживачів трикутником показано на рис. (1, в), причому визначається вона виразом

Таким чином, при з'єднанні споживачів трикутником і симетричному навантаженні лінійні струми перевищують фазні в рази. На рис. (1. г) зображено векторну діаграму струмів і напруг у системі при симетричному навантаженні, з'єднаному трикутником. З'єднання споживачів трикутником виключає появу підвищених напруг на фазах споживача при обриві одного з лінійних проводів. Так, при обриві проводу С фази ВС та СА будуть з'єднані послідовно і на них подаватиметься лінійна напруга U_AB. Таким чином, на кожній з цих фаз діятиме напруга, що дорівнює половині лінійної, а напруга фази АВ і режим її роботи залишаться незмінними.