三相繫統中中性線的用途
電源最重要的經濟問題之一是針對給定的傳輸功率和網絡中一定比例的損耗減少電網的電線重量。它不僅可以通過增加網絡中的電壓來實現,還可以通過組合幾個獨立的網絡來實現,並且在一些電線中可以產生相互補償的電流。這使得可以減少電線的數量或它們的橫截面。
早在電氣工程發展的最初幾年,當能量傳輸以恆定電壓進行時,這個想法就被用於所謂的。三線製, 由 Dolivo-Dobrovolski 提出.
假設有兩個相同的(就電壓和功率而言)恆定電壓 U 源,每個都為其用戶服務。
該網絡由四根電線組成。如果將兩根電線組合成所謂的均衡(中性)線,則相反方向的電流將在其中相加,因此可以顯著減小電線的橫截面。
三線製
對於對稱負載 (I1 = I2),無需均衡線,電線節省量達到 50°。當負載發生變化時(沒有均衡線),電壓將在它們之間重新分配,這是不希望的。
均衡導體顯著減少了不對稱電壓分佈。如果可以忽略源的內阻和線路的電阻,則幾乎可以完全消除不對稱性。類似的想法是構建多相交流電系統的基礎。
多相對稱系統是一組具有相同幅度和頻率的多個交流電壓,隨時間對稱地異相。三相繫統已經得到實際應用(見—— 三相電動勢系統).
與單相繫統相比,三相(和任何多相)系統具有許多優點:它允許您增加電網電線的重量,為電機提供更均勻的負載,旋轉電動三相電壓發生器,最後讓你創造一個寬廣的旋轉磁場 用於電動機。
如果用單相繫統(功率相同,電壓相同)代替三相繫統,那麼只需要兩根線,但它們的截面積要依賴三倍的電流。與單相繫統相比,三相繫統可節省 30-40% 的電線重量。
另見此處: 三相電流優於單相
無論發電機的開關電路如何(用戶通常不知道),三相繫統的負載也可以採用兩種方式連接 - 三角形或星形。
在第一種情況下,每個用戶的電壓等於線路電壓,並且當負載的對稱性被打破時不會改變。用戶(相)中的電流不同於線路中的電流。
當用戶星形連接時,每個負載中的電流等於相應的線路電流,但每個負載(相)處的電壓與線路不同。
也可以看看 -星形和三角形連接的電壓、電流和功率值
當負載變化時,電流會自動重新分配,它們的總和(在負載的公共點獲得)總是消失。同時,不均勻載荷之間存在相應的應力重新分配。
如果有一個中性導體(連接到負載的公共點),這個缺點就被消除了,因為它允許三相電流的總和保持非零,即在負載不平衡時,三相繫統的中性線有助於保持負載電壓恆定。