Miksi tarvitset neutraalin johtimen kaapelissa?

Kolmivaihejärjestelmässä, kun kolmivaiheen laitteeseen toimitetaan virtaa tähtimäisessä (Y-typin) kytkettyssä lämpökuormassa, jossa kukin vaihe vetää eri sähkövirran arvoja, on yleensä tarpeen sisällyttää neutraalijohde (Neutral Conductor) kaapeliin. Alla kaksi pääasiallista syytä, miksi neutraalijohde on tarpeen:

1. Epätasapainottujen kuormien tasapainottaminen

Epätasapainoinen kuorma-tilanne

Käytännössä täysin tasapainotetut kolmivaiheen kuormat ovat harvinaisia. Jos kolmivaiheen laite vetää eri sähkövirran arvoja per vaihe, mikä osoittaa epätasapainoisen kuorman, neutraalijohdella on tärkeä rooli.

• Epätasapainoinen virta: Kun kolme vaihetta eivät ole yhtä kuormitettuja, virran arvot jokaisessa vaiheessa voivat poiketa. Ilman neutraalijohdetta tämä epätasapaino voi johtaa pyörivään virtaan, mikä aiheuttaa jänniteepätasapainon ja vaikuttaa laitteen asianmukaiseen toimintaan.

• Pyörivä virta: Epätasapainoiset kuormat voivat aiheuttaa neutraalipisteen siirtymisen, mikä johtaa pyöriviin virtoihin, jotka asettavat lisäniskurin laitteelle ja saattavat aiheuttaa ylikuumenemisen tai vahingot.

Neutraalijohden rooli

Neutraalijohde tarjoaa paluureitin epätasapainoisille virroille, mahdollistaen niiden virtaus takaisin lähde neutraalijohdon kautta, varmistamalla vakaita jännitteitä jokaisessa vaiheessa. Tarkemmin sanottuna:

• Virtatasapaino: Neutraalijohde mahdollistaa epätasapainoisten virtojen virtauksen, auttaen tasapainoissa kolmivaihejärjestelmän virtoja ja vähentäen pyörivien virtojen vaikutusta.

• Jännitetasapaino: Neutraalijohden avulla jännitteet jokaisessa vaiheessa voivat pysyä stabiileina, varmistamalla, että jokainen kuorma saa oikean jännitteen ja toimii asianmukaisesti.

2. Turvallisuus ja luotettavuus

Turvallisen maanjäristyksen tarjoaminen

Neutraalijohde ei ainoastaan toimi paluureitinä virtoille, vaan myös tarjoaa turvamaan-funktion, joka on olennainen järjestelmän turvallisuuden ja luotettavuuden ylläpitämiseksi.

• Maansuoja: Tähtimäisissä kytkentöissä neutraalipiste on yleensä maanjäristetty, tarjoamalla luotettavan viitetason järjestelmälle. Tämä varmistaa, että jopa ongelmatilanteissa järjestelmä pysyy hallinnassa.

• Säädön suoja: Jos sähkövirhe tapahtuu (kuten lyhyyskierre), neutraalijohde auttaa virtaa palaamaan lähde nopeasti, vähentäen sähkövirheen vaikutusta järjestelmään ja suojellen laitetta.

Henkilöstöturvallisuuden suojeleminen

Neutraalijohden läsnäolo parantaa järjestelmän turvallisuutta ja vähentää sähköiskun riskiä.

• Sähköiskun riskin vähentäminen: Kun laitteen koteloon tai metalliosiin osuu sattumalta sähkövirta, neutraalijohde auttaa muodostamaan turvallisen virtareitin, vähentäen siten sähköiskun riskiä.

• Leakage Protection: Yhdessä leviävänsuojalaitteiden (kuten RCDs) kanssa neutraalijohde voi edistää sähköntarjonnan nopeaa keskeyttämistä, kun leviävyys havaitaan, suojellen henkilöstön turvallisuutta.

Yhteenveto

Kolmivaihejärjestelmässä, kun on epätasapainoisia kuormia, neutraalijohde on avainasemassa virtojen tasapainottamisessa ja jännitteiden stabiilisuudessa, varmistamalla laitteen asianmukainen toiminta. Lisäksi neutraalijohde tarjoaa turvamaan-funktion, parantamalla järjestelmän turvallisuutta ja luotettavuutta sekä vähentäen sähköiskun riskiä. Siksi, kun toimitetaan virtaa kolmivaiheen laitteeseen, jossa on tähtimäinen lämmityskuorma, neutraalijohde on tarpeen kaapelissa järjestelmän vakauden ja turvallisuuden varmistamiseksi.