Защо се нуждаете от нейтрален проводник в кабела?

В трифазна система, при доставяне на електроенергия към трифазно устройство с нагреващо натоварване, свързано по звезда (Y-тип), където всяка фаза използва различни стойности на тока, обикновено е необходимо да се включи нейтрален проводник (Neutral Conductor) в кабела. По-долу са два основни аргумента за нуждата от нейтрален проводник:

1. Балансиране на несбалансираните натоварвания

Ситуация с несбалансирано натоварване

В практически приложения, напълно симетрични трифазни натоварвания са рядкост. Ако трифазното устройство използва различни стойности на тока във всяка фаза, което сочи несбалансирано натоварване, то нейтралният проводник играе ключова роля.

• Несиметричен ток: Когато трите фази не са равномерно натоварени, стойностите на тока във всяка фаза може да се различават. Без нейтрален проводник, този дисбаланс може да доведе до циркулиращи токове, причиняващи дисбаланс в напреженията и влияние върху правилната работа на оборудването.

• Циркулиращи токове: Несбалансираните натоварвания могат да предизвикат преместване на нейтралната точка, водещо до циркулиращи токове, които добавят допълнително напрежение върху оборудването и потенциално могат да причинят прекомерно загряване или повреда.

Ролята на нейтралния проводник

Нейтралният проводник предоставя обратен път за несиметрични токове, позволяващ им да се върнат към източника чрез нейтралния проводник, осигурявайки стабилни напрежения във всяка фаза. По-конкретно:

• Баланс на тока: Нейтралният проводник позволява несиметричните токове да протичат, помагайки за балансиране на токовете в трифазната система и намаляване на влиянието на циркулиращите токове.

• Стабилност на напрежението: Чрез предоставянето на нейтрален проводник, напреженията във всяка фаза могат да останат стабилни, гарантирайки, че всяко натоварване получава правилното напрежение и работи правилно.

2. Сигурност и надеждност

Осигуряване на безопасно заземяване

Нейтралният проводник не само служи като обратен път за токове, но и предоставя функция на безопасно заземяване, което е съществено за поддържане на сигурността и надеждността на системата.

• Заземяване: В звездни връзки, нейтралната точка обикновено е заземена, предоставяйки надежна референтна точка за системата. Това гарантира, че дори при дефект, системата остава под контрол.

• Защита при дефект: Ако се случи дефект (например краткосвързване), нейтралният проводник помага токът да се върне бързо към източника, минимизирайки влиянието на дефекта върху системата и помагайки в защитата на оборудването.

Защита на личния персонал

Присъствието на нейтрален проводник подобрява сигурността на системата и намалява риска от електрически удар.

• Намаляване на риска от електрически удар: Когато корпусът или металните части на устройството случайно дойдат в контакт с електропитанието, нейтралният проводник помага за формиране на безопасен път за тока, следователно намалява риска от електрически удар.

• Защита при утечка: Комбиниран с устройства за защита при утечки (например RCD), нейтралният проводник може да помогне за бързо отключване на питанието при обнаружаване на утечка, защитавайки личния персонал.

Резюме

В трифазна система, когато има несбалансирано натоварване, нейтралният проводник играе ключова роля в балансирането на токовете и стабилизирането на напреженията, осигурявайки правилната работа на оборудването. Освен това, нейтралният проводник предоставя функция на безопасно заземяване, подобряващ сигурността и надеждността на системата и намаляващ риска от електрически удар. Следователно, при доставяне на електроенергия към трифазно устройство с нагреващо натоварване, свързано по звезда, е необходим нейтрален проводник в кабела, за да се осигури стабилността и сигурността на системата.