چرا در یک کابل نیاز به هادی میانه دارید

در سیستم سه فاز، هنگام تأمین برق به دستگاه سه فاز با بار گرمایشی متصل شده به ستاره (Y-نوع) که در آن هر فاز جریان‌های متفاوتی را می‌رساند، معمولاً لازم است که رساننده خنثی (Neutral Conductor) در کابل شامل شود. زیرا دو دلیل اصلی برای نیاز به رساننده خنثی وجود دارد:

۱. تعادل بارهای نامتقارن

وضعیت بار نامتقارن

در کاربردهای عملی، بارهای سه فاز کاملاً متقارن نادر هستند. اگر دستگاه سه فاز جریان‌های متفاوتی در هر فاز را می‌رساند، که نشان‌دهنده بار نامتقارن است، آنگاه رساننده خنثی نقشی حیاتی ایفا می‌کند.

• جریان نامتقارن: وقتی که سه فاز به طور مساوی بارگذاری نشده‌اند، مقادیر جریان در هر فاز ممکن است متفاوت باشد. بدون رساننده خنثی، این عدم توازن می‌تواند منجر به جریان‌های چرخه‌ای شود که باعث اختلاف ولتاژ و تأثیر بر عملکرد صحیح تجهیزات می‌شود.

• جریان‌های چرخه‌ای: بارهای نامتقارن می‌توانند باعث جابجایی نقطه خنثی شوند و منجر به جریان‌های چرخه‌ای شوند که فشار اضافی بر تجهیزات وارد می‌کنند و ممکن است باعث سرعت بالای گرم شدن یا آسیب شوند.

نقش رساننده خنثی

رساننده خنثی مسیر بازگشتی برای جریان‌های نامتقارن فراهم می‌کند، که اجازه می‌دهد این جریان‌ها از طریق رساننده خنثی به منبع بازگردند و ولتاژهای پایدار در هر فاز را تضمین کند. به طور خاص:

• تعادل جریان: رساننده خنثی اجازه می‌دهد جریان‌های نامتقارن جریان یابند و به تعادل جریان‌ها در سیستم سه فاز کمک می‌کند و تأثیر جریان‌های چرخه‌ای را کاهش می‌دهد.

• پایداری ولتاژ: با فراهم کردن رساننده خنثی، ولتاژهای هر فاز می‌توانند پایدار بمانند و تضمین می‌شود که هر بار ولتاژ صحیح را دریافت کرده و به درستی عمل می‌کند.

۲. ایمنی و قابلیت اطمینان

فراهم کردن زمین‌گذاری ایمن

رساننده خنثی نه تنها به عنوان مسیر بازگشتی جریان عمل می‌کند بلکه تابعیت ایمنی زمین‌گذاری را نیز ارائه می‌دهد که برای حفظ ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم ضروری است.

• حفاظت زمین: در اتصالات ستاره‌ای، معمولاً نقطه خنثی زمین شده و نقطه مرجع قابل اعتمادی برای سیستم فراهم می‌کند. این امر تضمین می‌کند که حتی در مواقع خرابی، سیستم تحت کنترل باقی بماند.

• حفاظت از خرابی: در صورت رخ دادن خرابی (مانند کهربایی)، رساننده خنثی به بازگشت سریع جریان به منبع کمک می‌کند و تأثیر خرابی بر سیستم را کاهش می‌دهد و به حفاظت تجهیزات کمک می‌کند.

حفاظت از ایمنی شخصی

وجود رساننده خنثی ایمنی سیستم را افزایش می‌دهد و خطر شوک الکتریکی را کاهش می‌دهد.

• کاهش خطر شوک الکتریکی: وقتی پوشش یا قطعات فلزی دستگاه به طور اتفاقی با منبع برق تماس می‌گیرند، رساننده خنثی مسیر جریان ایمنی را فراهم می‌کند و بنابراین خطر شوک الکتریکی را کاهش می‌دهد.

• حفاظت از نشتی: در ترکیب با دستگاه‌های محافظت از نشتی (مانند RCDs)، رساننده خنثی می‌تواند به قطع سریع برق در صورت تشخیص نشتی کمک کند و ایمنی شخصی را حفظ کند.

خلاصه

در سیستم سه فاز، هنگامی که بارهای نامتقارن وجود دارند، رساننده خنثی نقشی حیاتی در تعادل جریان‌ها و پایداری ولتاژها ایفا می‌کند و عملکرد صحیح تجهیزات را تضمین می‌کند. علاوه بر این، رساننده خنثی تابعیت زمین‌گذاری ایمنی را ارائه می‌دهد که ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می‌دهد و خطر شوک الکتریکی را کاهش می‌دهد. بنابراین، هنگام تأمین برق به دستگاه سه فاز با بار گرمایشی متصل شده به ستاره، نیاز است که رساننده خنثی در کابل شامل شود تا پایداری و ایمنی سیستم تضمین شود.