Анализ и решение задачи 1

Схема цепи показана на рис. 123.

Лампы освещения соединяются по схеме звезда с нейтральным проводом.

a) б)

Рисунок 123 к задаче 1

Расчет фазных напряжений и токов. При соединении звездой:

U _Л= U _Ф,

Отсюда: U_Ф=U _Л/ =380/ =220 В.

Осветительная нагрузка имеет коэффициент мощности cos φ=1, поэтому P_Ф=U _Ф· I _Ф и фазные токи будут равны:

I _А= P _А/ U_Ф= 1760/220=8 А;

I_B = P_B / U_Ф= 2200/220=10 А;

I_C = P_C / U_Ф= 2640/220=12 А.

Построение векторной диаграммы и определение тока в нейтральном проводе.

Векторная диаграмма показана на рис. 123, б. Ее построение начинаем с равностороннего треугольника линейных напряжений Ú_AB, Ú_BC, Ú_CA, и симметричной звезды фазных напряжений Ú_a, Ú_b, Ú_c. При таком построении напряжение между любыми точками схемы можно найти как вектор, соединяющий соответствующие точки диаграммы, поэтому диаграмму называют ощности в цепи.

Активная мощность цепи равна сумме мощностей ее фаз:

P = P_A + P_B + P_C = 1760 + 2200 + 2640 = 6600 Вт.

Дополнительные вопросы к задаче 1

1.Может ли ток в нейтральном проводе быть равным нулю?

Ток в нейтральном проводе равен нулю при симметричной нагрузке, в этом случае для нормальной работы цепи нейтральный провод не нужен, т.е. питание нагрузки возможно по трехпроводной схеме.

2.Как изменится режим работы цепи, если в одну из фаз вместо освещения включить двигатель?

Ток в этой фазе будет определяться включенной в нее нагрузкой, токи во остальных фазах не изменятся, изменится ток в нейтральном проводе (как по величине так и по фазе).

3.Какие токи изменятся, если в одной из фаз произойдет обрыв?

Токи в оставшихся фазах не изменятся, т.к. при наличии нейтрального провода напряжения на фазах всегда равны напряжениям источника. Изменится ток в нейтральном проводе.

4.Как изменится режим работы цепи при обрыве нейтрального провода?

При несимметричной нагрузке при обрыве нейтрали между точками "" источника и "" нагрузки появляется напряжение смещения нейтрали Ú_nN, и искажается звезда фазных напряжений на нагрузке, т.е. на каких-то фазах нагрузки напряжение будет больше номинального, а на каких-то меньше, что является для нее аварийным режимом. Т.к. нейтрального провода нет, сумма фазных токов равна нулю.