Unsang Kinsa Ang Nag-occur ang Excessive Neutral Line Current sa Balanced Three-Phase Four-Wire Systems

Sa usa ka sistema sa distribusyon sa kuryente nga may tulo ka phase ug upat ka wire, kasunduan sa industriya nga ang kuryente sa neutral line dili dapat mubo kung ang tulo ka phase load balanse. Nganong mahimong adunay daghan pa kaayo nga mga pahinumdum sa kini nga konsepto.

Tumong, ang mga billboard sa palibot sa usa ka building nagamit og fluorescent lighting uban sa electronic ballasts. Ang mga load sa tulo ka phase line balanse, diin ang kada phase current humoltor 90A, apan ang kuryente sa neutral line nakaabot hangtod 160A.

Gisulti nga ang pagtaas sa kuryente sa neutral line kasagaran na karon. Asa gikan ang kuryente sa neutral line kung ang tulo ka phase load balanse, apan makakita nga ang kini nga kuryente nakaabot hangtod sa higit pa sa 150% sa kuryente sa phase line? Kini gipangulohan sa rectifier circuit.

Kon ang waveform sa kuryente sa phase line sine wave, ug sila 120° out of phase ug may sama nga amplitude, ang resulta sa ilang vector superposition sa neutral line zero. Kini ania ang tanang tawo kasagaran nakauban.

Pero kon ang kuryente sa phase lines pulsed ug 120° out of phase, ang ilang superposition result sa neutral line makita sa Figure 2. Makita gikan sa Figure 3 nga ang mga pulsed currents sa neutral line staggered ug dili mahimo mog cancel each other out. Pagbilang sa numero sa pulsed currents sa neutral line, ang total sa usa ka cycle tulo, kini ang kuryente sa neutral line sum sa kuryente sa bawat phase line. Sumala sa pagkalkula sa effective current value, ang kuryente sa neutral line 1.7 times sa kuryente sa phase line.

Bisag ang modernong electrical loads kasagaran rectifier circuit loads, kung ang tulo ka phase load balanse, mahimong magresulta og dako nga neutral current. Ang excess neutral current highly hazardous, tungod sa duha ka rason: unang, ang cross-sectional area sa neutral usual nga wala mas dako sa phase line, kaya ang overcurrent maka-resulta og overheating; ikaduha, walay protective devices sa neutral, kaya dili mahimo mog disconnect sama sa phase lines, makahimo og dako nga fire risk.

• Para sa three-phase sinusoidal symmetric AC, kon ang load balanse, ang phase current vectors (equal magnitude, 120° phase difference) sum to zero, kaya ang zero-sequence current zero.

• Kon ang load unbalanced, ang unequal current vectors (phase differences not all 120°) give a non-zero sum; ang zero-sequence current (unbalanced current) mas gamay sa any phase current.

• Kon ang tulo ka phase load adunay non-linear components (e.g., diodes), causing DC and 3rd/6th - order harmonics, ang zero-sequence current (arithmetic sum of these) may exceed phase current. Tumong, sa three-phase half-wave rectifier, any phase current 1/3 of the load current (the zero-sequence current).

• Sa three-phase bridge rectifier, ang kuryente mog flow sa both AC half-cycles (symmetric, balanced across phases), kaya walay DC or 3rd - order harmonics; ang sum sa tulo ka phase current zero (zero-sequence current = 0).

• Sa single-phase bridge rectifier, ang kuryente mog flow sa both AC half-cycles (symmetric), kaya walay DC or 3rd - order harmonics in the single-phase current.

• Kon ang tanang tulo ka phase load single-phase bridge rectifiers, bisag imbalanced, ang sum sa tulo ka phase current non-zero (zero-sequence current exists), pero ang neutral current dili mosobra sa phase current.