چرا در یک کابل نیاز به هادی میانه دارید

در سیستم‌های سه فاز، هنگام تأمین برق به دستگاه سه فاز با بار گرمایشی متصل شده به صورت ستاره (Y-type) که در آن هر فاز جریان متفاوتی را می‌کشد، معمولاً لازم است که رسانه نیوترال (Neutral Conductor) در کابل شامل شود. دلایل اصلی نیاز به رسانه نیوترال در زیر آمده است:

1. تعادل بارهای نامتوازن

وضعیت بار نامتوازن

در کاربردهای عملی، بارهای سه فاز کاملاً متوازن نادرند. اگر دستگاه سه فاز جریان‌های متفاوتی را در هر فاز می‌کشد، نشان‌دهنده یک بار نامتوازن است و در این حالت رسانه نیوترال نقش مهمی ایفا می‌کند.

• جریان نامتوازن: وقتی که فازها به طور مساوی بارگذاری نشده‌اند، مقادیر جریان در هر فاز ممکن است متفاوت باشد. بدون رسانه نیوترال، این عدم توازن می‌تواند منجر به جریان‌های دوری شود که باعث عدم توازن ولتاژ و تأثیر بر عملکرد صحیح تجهیزات می‌شود.

• جریان‌های دوری: بارهای نامتوازن می‌توانند باعث انتقال نقطه نیوترال شوند و منجر به جریان‌های دوری شوند که تنش اضافی روی تجهیزات ایجاد می‌کنند و ممکن است باعث گرم شدن یا خرابی شوند.

نقش رسانه نیوترال

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

• تعادل جریان: رسانه نیوترال اجازه می‌دهد تا جریان‌های نامتوازن جریان یابند و به تعادل جریان‌ها در سیستم سه فاز کمک می‌کند و تأثیر جریان‌های دوری را کاهش می‌دهد.

• پایداری ولتاژ: با فراهم کردن رسانه نیوترال، ولتاژهای هر فاز می‌توانند پایدار بمانند و اطمینان حاصل می‌شود که هر بار ولتاژ صحیح را دریافت کرده و به درستی عمل می‌کند.

2. ایمنی و قابلیت اعتماد

فراهم کردن زمین‌بندی ایمن

رسانه نیوترال نه تنها به عنوان مسیر بازگشتی جریان‌ها عمل می‌کند بلکه تابعیت ایمنی زمین‌بندی را نیز فراهم می‌کند که برای حفظ ایمنی و قابلیت اعتماد سیستم ضروری است.

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

• حفاظت از خطا: در صورت وقوع خطا (مانند کهربایش)، رسانه نیوترال به جریان کمک می‌کند تا به سرعت به منبع بازگردد و تأثیر خطا را روی سیستم کاهش دهد و در محافظت از تجهیزات کمک کند.

حفاظت از ایمنی کارکنان

وجود رسانه نیوترال ایمنی سیستم را افزایش می‌دهد و خطر شوک الکتریکی را کاهش می‌دهد.

• کاهش خطر شوک الکتریکی: وقتی پوشش یا بخش‌های فلزی یک دستگاه به طور اتفاقی با تأمین برق تماس می‌گیرند، رسانه نیوترال کمک می‌کند تا مسیر جریان ایمنی فراهم شود و بدین ترتیب خطر شوک الکتریکی کاهش یابد.

• حفاظت از روانشدن: با ترکیب با دستگاه‌های حفاظت از روانشدن (مانند RCDs)، رسانه نیوترال می‌تواند به قطع سریع برق در زمان تشخیص روانشدن کمک کند و ایمنی کارکنان را حفظ کند.

خلاصه

در یک سیستم سه فاز، هنگامی که بارهای نامتوازن وجود دارد، رسانه نیوترال نقش مهمی در تعادل جریان‌ها و پایداری ولتاژها ایفا می‌کند و عملکرد صحیح تجهیزات را تضمین می‌کند. علاوه بر این، رسانه نیوترال تابعیت ایمنی زمین‌بندی را فراهم می‌کند و ایمنی و قابلیت اعتماد سیستم را افزایش می‌دهد و خطر شوک الکتریکی را کاهش می‌دهد. بنابراین، هنگام تأمین برق به یک دستگاه سه فاز با بار گرمایشی متصل شده به صورت ستاره، نیاز است که رسانه نیوترال در کابل شامل شود تا پایداری و ایمنی سیستم تضمین شود.