Prąd trójafazowy

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 18 gru 2009, 10:34

Nie do konca rozumiem rozpływu prądów w sieci trójfazowej...

Załóżmy że uzwojenia są połączone w gwiazdę. Z punktu neutralnego wyprowadzamy przewód N. Z wykresu napięć odczytuje że w tym samym czasie w dwóch uzwojeniach wartości chwilowe napięć (a więc i prądów) mają przeciwne kierunki. Więc jakim cudem to działa np w domowej instalacji gdy mamy odbiorniki porozbijane na poszczególne fazy? Którędy prąd popłynie z drugiej fazy (zakładam że z 1 fazy wróci do sieci przewodem neutralnym)?

Sorki za głupie pytania ale takie mnie zawsze gnębią a nie lubie pracowac z czyms czego nie rozumiem do konca ;p

sta · Post autor: **sta** » 18 gru 2009, 13:42

biorąc pod uwagę domową instalację (jednofazową) trzy fazy można śmiało traktować jako trzy oddzielne linie zasilające. Jeśli urządzenie zasilane jest napięciem 230V to jest podłączone tak że prąd zawsze płynie między przewodem fazowym (L) i neutralnym (N).
Jeśli mieszkasz np. w bloku Twój sąsiad z przeciwka najprawdopodobniej korzysta z innej fazy (np. Ty z L1 on z L2) - w gniazdku obaj macie 230V ale między przewodami fazowymi w waszych instalacjach występuje napięcie 400V.
Tu: [inne forum] jest rysunek przedstawiający "rozkład" napięć. W razie jakichś pytań śmiało pisz

c4r0 · Post autor: **c4r0** » 18 gru 2009, 16:36

Podłączenie jednofazowego urządzenia do trójfazowej sieci powoduje asymetrię, czyli właściwe to, o czym piszesz. Asymetria w sieci jest rzeczą bardzo złą, ale jeśli mamy do czynienia z małym obciążeniem to tragedii nie ma. Jeśli jest dużo urządzeń to rozkładamy je na trzy fazy tak, żeby obciążenie było w miarę równomierne i na tym opiera się całe podłączanie do sieci urządzeń jednofazowych.

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 18 gru 2009, 21:30

Ok nie do konca mi chodzilo o to o czym pisaliscie ale nie szkodzi. Tak naprawde chodzilo mi o rozpływ prądów (kierunki) i prądowe prawo Kitchoffa dla węzła gwiazdowego. Zapomniałem w rozważaniach wziąść odpowiedniego kierunku dla fazy z ujemnym napięciem-wszystko sie juz zgadza, lecz pewne pytania wciaz sa. Lubie je sam rozwiazywac, ale w razie czego licze na was

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 18 gru 2009, 21:52

Prawo Kirchoffa działa, tylko pamiętaj, że to jest prąd przemienny, który charakteryzuje amplituda, częstotliwość i przesunięcie fazowe. Przejrzyście jest to pokazane na liczbach zespolonych, bo przy obliczeniach na postaci trygonometrycznej, czy wykładniczej łatwiej się pogubić.

tom5555 · Post autor: **tom5555** » 19 gru 2009, 1:53

Dla obciążenia trójfazowego niesymetrycznego prąd przewodu neutralnego N można obliczyć ze wzoru:

In=(I1*sin(φ+0))+(I2*sin(φ+120))+(I3*sin(φ-120))

Czyli dla symetrycznego obciążenia prąd w przewodzie neutralnym nie płynie.

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 19 gru 2009, 19:24

Hehe oszczedziliscie mi poszukiwan zanim sie wogole za nie zabralem ;p wiec skoro juz tak daleko zaszlismy to powiedzcie mi co sie stanie gdy mamy odbiornik niesymetryczny i brak w nim 4 przewodu? Odbiornik bedzie sie mocniej grzal czy jak?

tom5555 · Post autor: **tom5555** » 19 gru 2009, 20:03

Na pewno w punkcie wspólnym gwiazdy wystąpi napięcie względem ziemi (uziemienia). Napięcie dla każdej gałęzi gwiazdy będzie proporcjonalne do wartości impedancji tej gałęzi.

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 19 gru 2009, 20:16

No to sie domyslam ale co z pradami? I tak bede tego jutro dochodzil nawet jesli podacie odpowiedz ;p

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 20 gru 2009, 0:25

A jak działa silnik 3 fazowy? Podłączasz 3 fazy i tyle. Prąd płynie pomiędzy fazami. Punkt neutralny przy symetrycznym obciążeniu będzie na potencjale 0, przy niesymetrycznym będzie różny od 0.

c4r0 · Post autor: **c4r0** » 20 gru 2009, 10:58

Jeśli masz odbiornik trójfazowy to nie ma czwartego przewodu właściwie nigdy, bo taki odbiornik musi być symetryczny. Jeśli jest jednak niesymetryczny (uszkodzony) i obciąża jedną fazę bardziej, to ten dodatkowy prąd rozpływa się po pozostałych fazach, powstaje asymetria prądów i pojawiają się harmoniczne (parzyste o ile wiem, zwłaszcza druga). Taka asymetria jest dopuszczalna na poziomie rzędu 3% (nie wiem ile dokładnie), jeśli jest większa to trzeba coś z tym zrobić.

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 20 gru 2009, 12:20

Dodam, że stosuje się też zasilanie z 2 faz bez "N" (np grzałki dużej mocy). W urządzeniu stara się to rozłożyć symetrycznie, czyli jedna grzałka między L1-L2, druga między L2-L3 trzecia L1-L3. Czasem nie pracują w tym samym czasie, ale to już jest kompromis coś za coś. Większe napięcie i niższy prąd kosztem asymetrii.
Silniki połączone w trójkąt też pracują bezpośrednio między fazami, ale tu powinno być obciążenie symetryczne (w miarę).

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 20 gru 2009, 12:28

Ok dzieki za wszystkie odpowiedzi

Czyli podsumowujac to co napisane wczesniej i sam sie dowiedzialem:

w praktyce odbiorniki trójfazowe są zawsze symetryczne, ewentualna niesymetria spowodowana jest uszkodzeniem odbiornika / złymi warunkami zasilania. Jeżeli nie mamy wyprowadzonego przewodu neutralnego to w obwodzie krążą niesymetryczne prądy, szkodliwe dla całego odbiornika.

Jeżeli mamy wyprowadzony przewód neutralny i mamy odbiornik trójfazowy niesymetryczny, to "nadmiar prądu" popłynie przewodem neutralnym. Odbiornik będzie działał poprawnie (tak?)

Przy symetrycznych odbiornikach (np. silniki) przewód neutralny jest zbędny (I prawo Kirchoffa).

W przypadku zerwania przewodu neutralnego w domowej sieci zasilającej, w przypadku nierównomiernego obciążenia faz, poszczególne napięcia fazowe odbiornika będą różne.

W sieci domowej przewodem N płynie jedynie prąd związany z napięciem niesymetrii (przy nierównomiernym obciążeniu faz). Dzięki temu na każdej fazie mamy 230V?

Czy ktoś mógłby potwierdzić te wnioski ewentualnie uściślić pewne informacje?

Byłbym wdzięczny

p.s. we wnioskach przyjąłem że napięcia fazowe źródła są jednakowe i całe źródło jest symetryczne

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 20 gru 2009, 15:58

Merki_1988 pisze:...
1. w praktyce odbiorniki trójfazowe są zawsze symetryczne, ewentualna niesymetria spowodowana jest uszkodzeniem odbiornika / złymi warunkami zasilania. Jeżeli nie mamy wyprowadzonego przewodu neutralnego to w obwodzie krążą niesymetryczne prądy, szkodliwe dla całego odbiornika.

2.Jeżeli mamy wyprowadzony przewód neutralny i mamy odbiornik trójfazowy niesymetryczny, to "nadmiar prądu" popłynie przewodem neutralnym. Odbiornik będzie działał poprawnie (tak?)

3.Przy symetrycznych odbiornikach (np. silniki) przewód neutralny jest zbędny (I prawo Kirchoffa).

4.W przypadku zerwania przewodu neutralnego w domowej sieci zasilającej, w przypadku nierównomiernego obciążenia faz, poszczególne napięcia fazowe odbiornika będą różne.

5.W sieci domowej przewodem N płynie jedynie prąd związany z napięciem niesymetrii (przy nierównomiernym obciążeniu faz). Dzięki temu na każdej fazie mamy 230V?

ad1. Można tak przyjąć
ad.2. Też można tak przyjąć. Jeśli np. oświetlenie bloku mieszkalnego przyjąć jako urządzenie 3 fazowe. Każdy zaś odbiornik działa na 230V. W innych urządzeniach też mamy np sterowanie zasilane z 1 fazy, główny pobór mocy z wszystkich 3 faz. Sterowanie w stosunku do całości odbioru prądu jest małym ułamkiem. W bloku statystycznie też powinno się dążyć do symetrycznego oświetlenia.
ad3. Tak, a nawet nie wskazany, gdyż w silniku prąd przepływa między fazami. Szkoda go "marnować" przewodem neutralnym.
ad 4 i 5. Nie rozumiem Twojego toku myślenia. W domowej sieci zasilającej masz tylko 1 fazę - 230V i musi być przewód N, aby się zamknął obwód. Zależy gdzie będzie przerwany - wtedy albo prąd nie popłynie, albo będziesz miał na gniazdku 2 fazy, jeśli N będzie się zamykał z drugą fazą poprzez odbiornik u sąsiada.

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 20 gru 2009, 16:43

Ad 3-no ale ten prąd jak mniemam nie marnuje sie nigdzie bo musi gdzies wplynac z powrotem do sieci.

ad 4 -myslowo potraktowalem cala siec 3F jako odbiornik niesymetryczny. Jeśli zerwie się przewód N a mamy nierównomiernie obciązone fazy to na każdej z nich będzie inne napięcie tak?

ad 5- chodzi mi o to, że przewodem N płynie tylko "nadmiar" prądu (jak w pkt 2) i mimo ze fazy nie sa równomiernie obciążone to i tak występuje na każdej z nich 230 V. Tak?