מהו עומס סימטרי וא-סימטרי?

ברשת הפועלת בדרך כלל תלת פאזית, מתחי הקו (מתחים בין כל זוג מוליכי פאזות) שווים בעוצמתם ונבדלים בשלב ב -120 מעלות. בהתאם לכך, מתחי פאזה (מתח בין כל מוליך פאזה למוליך ניטרלי) שווים בעוצמתם ויש להם הבדלי פאזה דומים.

כדלקמן מהאמור לעיל, זוויות השלבים בין המתחים הללו שווים זה לזה. זה נקרא "מערכת מתח תלת פאזית סימטרית".

אם אתה מחבר עומס סימטרי לרשת כזו, כלומר עומס תלת פאזי בו הזרמים של כל שלב שווים בעוצמתם ובשלבם, אז עומס כזה ייצר מערכת סימטרית של זרמים (עם אותה זווית פאזה ביניהם). זה אפשרי בתנאי שבשלושת שלבי העומס יש התנגדות תגובית ופעילה זהה, כלומר Za = Zb = Zc.

לכן, זרמי הפאזה מתגלים כשווים בעוצמתם ובזווית הפאזה ביניהם בתנאים אלה. דוגמאות לעומסים סימטריים: מנוע אינדוקציה תלת פאזי, שלוש מנורות ליבון זהות - כל אחת בשלב משלה, שנאי טעון סימטרי תלת פאזי וכו '.

שקול תרשים וקטורי של הזרמים של עומס תלת פאזי סימטרי. קל לראות כאן כי הסכום הגיאומטרי של הווקטורים של שלושת זרמי השלבים נעלם. המשמעות היא שבעומס סימטרי, הזרם של המוליך הנייטרלי יהיה אפס, ולמעשה אין צורך להשתמש בו.

אם אתה מחבר עומס א-סימטרי לרשת תלת-פאזית זו עם מערכת מתח סימטרית, כלומר עומס בו התנגדות העומס המורכבים בכל שלב שונים (Za ≠ Zb ≠ Zc), אז העומס ייצר מערכת של זרמים אשר יהיו שונים בגודל וב בכיוון (לעומת התרשים הנוכחי המאפיין עומס סימטרי). ניתן למצוא את הערכים של זרמי שלב אלה על פי חוק אוהם.

ואז הסכום הגיאומטרי של הזרמים אינו נעלם, מה שאומר שזרם חילופין יתרחש במוליך הנייטרלי, כך שמוליך ניטרלי נחוץ במקרה זה. דוגמאות לעומסים א-סימטריים: מנורות ליבון בעלות יכולות שונות בשלושה שלבים, שנאי טעון א-סימטרי, עומסים בעלי גורמי כוח שונים בשלושה שלבים וכו '.

החוט הניטרלי במקרה זה יבטיח שמירה על סימטריה מתח פאזי למרות העובדה שהעומס אינו סימטרי. זו הסיבה שרשת ארבע חוטים מאפשרת הכללה של צרכנים חד-פאזיים בעלי יכולות שונות ואופי המכשול בשלבים שונים. המעגל של כל שלב טעון יהיה תחת מתח הפאזות של הגנרטור, ללא קשר להבדל בעומסים בין השלבים.

להלן תרשים וקטורי של עומס א-סימטרי. קל לראות בתרשים שבגלל נוכחותו של חוט ניטרלי, הזרם בו מייצג את הסכום הגיאומטרי של וקטורי הזרם של כל שלב, בעוד שמתחי הפאזות אינם חווים עיוות, מה שבוודאי היה מתעורר אם לא היה חוט ניטרלי עם עומס אסימטרי.

אם מסיבה כלשהי החוט הנייטרלי נשבר במהלך אספקת עומס לא מאוזן, אז יהיה עיוות חד של המתחים והזרמים של הרשת התלת פאזית, מה שעלול להוביל לתאונה.

העיוות יתרחש במקרה זה מכיוון ששלושת מעגלי העומס המסופקים על ידי המקור התלת-פאזי, יחד עם ההתנגדות הפנימית של המקור, יוצרים שלושה מעגלים בעלי עכבה שונה, שצניחת המתח בכל אחד מהם תהיה שונה ומערכת המתח של רשת התלת-פאזית תחדל להיות סימטרית.ראה עוד על זה כאן:הסיבות וההשלכות של פריצת חוט אפס בחשמל

Comments

[#1 ניקולאי]

כמעט בלתי אפשרי ליצור את אותו עומס שלב. על פי נתונים ניסיוניים, אפילו ברשתות הכבלים במוסקבה וסנט פטרסבורג, שם התשומות לבנייני מגורים גדולים הם, ככלל, תלת פאזיים, עומסי הפאזות נבדלים בין 20-25% ומעלה, במיוחד בבתים עם תנורים חשמליים.

עומסים לא מאוזנים גורמים להטיה ניטראלית וסטיות מתח נוספות בשלבי הפרט של הרשת בכיוונים שונים (חיוביים ושליליים). עם התחשבות בכך שכל אמצעי ויסות המתח, ככלל, משפיעים על כל שלושת השלבים של הרשת החשמלית, על מנת להבטיח שחריגות מתח מקלטי כוח לא יחרגו מהגבלות המותרות, יש להתמקד בעומסים מוגברים בהתאמה או להפחית הפסדים מותרים המותרים בהתאמה. .

גודל האסימטריה מתגלה על ידי מדידות רבות וממושכות בנקודות שונות של הרשת, ולאחר עיבוד מתמטי, מוחדרים גורמי תיקון לנוסחאות החישוב, המאפשרים לאחר מכן לחשב את הפסדי המתח, כמו לרשת עם עומס פאזה אחיד.

כן, ועם עומס א-סימטרי, סטיות המתח של המתח מורכבות משני רכיבים - סטיות המתאימות למצב הרשת העמוס באופן אחיד, וסטיות שנקבעות על ידי עומסים א-סימטריים.