Kial Okazas Ekstrema Nula Linia Kurento en Ekvilibrita Tri-Faza Kvar-Draĉaj Sistemoj

En tri-faza kvardrataj energidistribuaj sistemoj, estas komuna opinio inter industraj ekspertuloj, ke la streĉa linia fluo devus esti tre malgranda, kiam la tri-fazaj ŝarĝoj estas ekvilibritaj. Tamen, pli kaj pli da fenomenoj subvertas ĉi tiun koncepton.

Ekzemple, la reklamaj lumkestoĵ kaj ĉirkaŭ konstruaĵo uzas fluorescan lumigon kun elektronikaj balasto. La ŝarĝoj sur la tri-fazaj linioj estas ekvilibritaj, kun ĉiu faz-fluo proksimume 90A, sed la streĉa linia fluo atingas 160A.

Fakte, la fenomeno de tro granda streĉa linia fluo iĝas ĉiam pli komuna hodiaŭ. Kial ankoraŭ aperas fluo en la streĉa linio, kiam la tri-fazaj ŝarĝoj estas ekvilibritaj, eĉ atingante pli ol 150% de la faz-linia fluo? Ĉi tio estas kaŭzita de la rektifikcirkvito.

Kiam la fluo-formo de la faz-linioj estas sinusoformo, se ili estas forŝovitaj je 120° kaj havas saman amplitudon, la rezulto de ilia vektor-sumigo en la streĉa linio estas nul. Ĉi tio estas konata al ĉiuj.

Sed se la fluoj en la faz-linioj estas pulsoformaj kaj forŝovitaj je 120°, ilia sumigo en la streĉa linio estas montrita en Figuro 2. Oni povas vidi el Figuro 3, ke la pulsoformaj fluoj en la streĉa linio estas malkoincidantaj kaj ne povas anstataŭigi unu la alian. Kalkulante la nombron de pulsoformaj fluoj en la streĉa linio, estas tri en unu ciklo, do la fluo en la streĉa linio estas la sumo de la fluoj de ĉiu faz-linio. Laŭ la kalkulmetodo de efektiva fluo-valoro, la fluo en la streĉa linio estas 1,7 fojojn tiu de la faz-linia fluo.

Ĉar plej multaj modernaj elektraj ŝarĝoj estas rektifikcirkvitaj ŝarĝoj, eĉ kun ekvilibritaj tri-fazaj ŝarĝoj, granda streĉa linia fluo povas okazi. Tro granda streĉa linia fluo estas tre danĝera, ĉefe pro du kaŭzoj: unue, la sekcio de la streĉa linio kutime ne estas pli granda ol tiu de la faz-linio, do superfluo kaŭzas supermaldormadon; due, neniu protektaj aparatoj estas en la streĉa linio, do ĝi ne povas diskonektiĝi kiel faz-linioj, kreante grandan incendian riskon.

• Por tri-faza sinusa simetria alterna fluo, kun ekvilibritaj ŝarĝoj, la faz-fluovektoroj (egalaj magnitudoj, 120° faz-diferenco) sumigas al nul, do la nula ordina fluo estas nul.

• Kun neekvilibritaj ŝarĝoj, neegalaj fluovektoroj (ne ĉiuj faz-diferencoj 120°) donas ne-nulan sumon; la nula ordina fluo (malbalanca fluo) estas pli malgranda ol ajna faz-fluo.

• Se tri-fazaj ŝarĝoj havas neliniajn komponantojn (ekz., diodoj), kaŭzantaj DC kaj 3-a/6-a ordo harmonioj, la nula ordina fluo (aritmetika sumo de tiuj) povas superi la faz-fluon. Ekzemple, en tri-faza duona ondo rektifilo, ĉiu faz-fluo estas 1/3 de la ŝarĝ-fluo (la nula ordina fluo).

• En tri-faza ponta rektifilo, fluo flugas en ambaŭ AC duon-cikloj (simetria, ekvilibrita trans fazoj), do ne estas DC aŭ 3-a ordo harmonioj; la tri-faza fluo-sumo estas nul (nula ordina fluo = 0).

• En unu-faza ponta rektifilo, fluo flugas en ambaŭ AC duon-cikloj (simetria), do ne estas DC aŭ 3-a ordo harmonioj en la unu-faza fluo.

• Se ĉiuj tri-fazaj ŝarĝoj estas unu-fazaj pontaj rektifiloj, eĉ kun malbalanco, la tri-faza fluo-sumo estas ne-nula (eksistas nula ordina fluo), sed la streĉa linia fluo ne superos la faz-fluon.