Условие задачи
Три потребителя электроэнергии, имеющие одинаковые полные сопротивления фаз Zф = 30 Ом , соединены «звездой» и включены в четырехпроводную трехфазную сеть с системой симметричных линейных напряжений Uл = 660 В.
Фаза А
cos φА = 0; характер нагрузки – XL
Фаза В
cos φВ = 0,5; характер нагрузки – R, XC
Фаза С
cos φC = 1; характер нагрузки – R
Составить электрическую схему питания.
Определить
− фазные токи Iф и ток в нейтральном проводе IN ;
− активную мощность Р трехфазной цепи.
Построить
− векторную диаграмму напряжений и токов с учетом характера нагрузки.
Дополнительное задание
В каких случаях используют трех- и четырехпроводные трехфазные электрические цепи?
Трёхпроводные трехфазные электрические цепи используют, если потребитель является симметричным, то есть величина сопротивления в каждой фазе одинакова и характер нагрузки в каждой фазе одинаковый. Примером такой нагрузки являются трёхфазные двигатели.
Четырехпроводные трехфазные электрические цепи используются при несимметричной нагрузке фаз.
Объяснить назначение нейтрального провода в четырехпроводных трехфазных электрических цепях.
Нейтральный провод необходим для выравнивания фазных напряжений потребителя при несимметричной нагрузке, то есть обеспечивает симметрию фазных напряжений источника и потребителя, так как нейтральный провод уравнивает потенциалы нейтральных точек N и n.
Почему в нейтральные провода не устанавливают предохранители и выключатели?
Если произойдёт срабатывание элемента защиты и разомкнётся нулевой провод, то появится напряжение смещения нейтрали Un между нейтральными точками источника и потребителя, это приведёт к перекосу фазных напряжений потребителя. В результате на одних фазах потребителя напряжение будет больше, чем на других, что во многих случаях недопустимо, в частности при питании осветительной нагрузки, когда одни осветительные приборы находятся под напряжением, меньшим номинального, а другие − под напряжением, большим номинального, что приводит к преждевременному выходу приборов из строя. Поэтому в цепи нейтрального провода недопустимо наличие различного рода предохранителей и выключателей.
Ответ
Схема включения однофазных потребителей :
Рис.2
Фазные напряжения звезды сети меньше линейных в 
раз:
