Почему вам нужен нейтральный проводник в кабеле?

В трехфазной системе, когда подается питание на трехфазное устройство с нагрузкой нагрева, соединенной по схеме "звезда" (Y-типа), где каждая фаза потребляет разные значения тока, обычно необходимо включить нейтральный проводник (Neutral Conductor) в кабель. Ниже приведены две основные причины, почему требуется нейтральный проводник:

1. Балансировка несимметричных нагрузок

Ситуация с несимметричной нагрузкой

На практике идеально сбалансированные трехфазные нагрузки встречаются редко. Если трехфазное устройство потребляет разные значения тока по каждой фазе, что указывает на несимметричную нагрузку, тогда нейтральный проводник играет ключевую роль.

• Несимметричный ток: Когда три фазы не равномерно загружены, значения тока в каждой фазе могут различаться. Без нейтрального проводника это несоответствие может привести к циркулирующим токам, вызывая дисбаланс напряжений и влияя на правильную работу оборудования.

• Циркулирующие токи: Несимметричные нагрузки могут вызвать смещение нейтральной точки, что приводит к возникновению циркулирующих токов, создающих дополнительную нагрузку на оборудование, что потенциально может вызвать перегрев или повреждение.

Роль нейтрального проводника

Нейтральный проводник обеспечивает путь для возврата несимметричных токов, позволяя им течь обратно к источнику через нейтральный проводник, обеспечивая стабильность напряжений по каждой фазе. В частности:

• Баланс токов: Нейтральный проводник позволяет несимметричным токам течь, помогая уравновесить токи в трехфазной системе и снижая влияние циркулирующих токов.

• Стабильность напряжения: Обеспечение нейтрального проводника позволяет сохранять стабильность напряжений по каждой фазе, гарантируя, что каждая нагрузка получает правильное напряжение и работает правильно.

2. Безопасность и надежность

Обеспечение безопасного заземления

Нейтральный проводник не только служит путем возврата токов, но также выполняет функцию безопасного заземления, что является важным для поддержания безопасности и надежности системы.

• Защита от заземления: В звездных соединениях нейтральная точка обычно заземлена, предоставляя надежную опорную точку для системы. Это обеспечивает, что даже при возникновении неисправностей система остается под контролем.

• Защита от неисправностей: При возникновении неисправности (например, короткого замыкания) нейтральный проводник помогает току быстро вернуться к источнику, минимизируя воздействие неисправности на систему и способствуя защите оборудования.

Защита безопасности персонала

Присутствие нейтрального проводника повышает безопасность системы и снижает риск поражения электрическим током.

• Снижение риска поражения электрическим током: Когда корпус или металлические части устройства случайно контактируют с источником питания, нейтральный проводник помогает создать безопасный путь для тока, тем самым снижая риск поражения электрическим током.

• Защита от утечки: В сочетании с устройствами защиты от утечки (например, УЗО) нейтральный проводник может способствовать быстрому отключению питания при обнаружении утечки, защищая безопасность персонала.

Заключение

В трехфазной системе, когда присутствуют несимметричные нагрузки, нейтральный проводник играет критическую роль в балансировке токов и стабилизации напряжений, обеспечивая правильную работу оборудования. Кроме того, нейтральный проводник выполняет функцию безопасного заземления, повышая безопасность и надежность системы и снижая риск поражения электрическим током. Поэтому, когда подается питание на трехфазное устройство с нагрузкой нагрева, соединенной по схеме "звезда", в кабеле требуется нейтральный проводник для обеспечения стабильности и безопасности системы.