Miks esineb ebaproportsionaalselt suur neutraaljoone vool tasakaalus olevates kolmefaasis nelja-juhe süsteemides
Neljas-joone kolmfaasi elektrivõrgus on teadmiseks, et neutraaljoone vool peaks olema väga väike, kui kolmfaasilised laadid on tasakaalus. Siiski ümber pöörab seda mõistikut üha rohkem nähtusi.
Näiteks ehituse ümbruses asuvate reklaamiliste valguskaupide kasutavad elektrooniliste ballastidega fluoreseerivaid valgustituid. Kolmfaasilised laadid on tasakaalus, igas faasis on vool umbes 90A, kuid neutraaljoone vool jõuab 160A-ni.
Tegelikult muutub üleliigset neutraaljoone voolu nähtus üha tavalisemaks tänapäeval. Miks ilmneb neutraaljoonel veelgi vool, isegi kui kolmfaasilised laadid on tasakaalus, ja see jõuab isegi üle 150% faasiline vool? See on põhjustatud rektifitseerimiskiidetega.
Kui faasiline vool on siinuskiirjend, ja need on 120° nihkes ja sama amplituudiga, on nende vektorlike summade tulemus neutraaljoonel null. See on kõigile tuttav.
Kui aga faasiline vool on pulssiline ja 120° nihkes, on nende ümberlaiendatud tulemus neutraaljoonel nagu näha Joonisel 2. Jooniselt 3 on näha, et pulssiline vool neutraaljoonel on ajakohastatud ja ei suuda mitte kõrvaldada. Loendades pulssilisi voolu neutraaljoonel, on neid ühe tsüklis kolm, nii et neutraaljoone vool on igas faasis oleva voolu summa. Tõhusa voolu arvutamise meetodil on neutraaljoone vool 1,7 korda suurem kui faasiline vool.
Kuna enamik modernseid elektrilaade on rektifitseerimiskiidete laadid, võib isegi tasakaalus olevatel kolmfaasilistel laadidel esineda suurt neutraaljoone voolu. Üleliigset neutraaljoone voolu on väga ohtlik, peamiselt kahe põhjusega: esiteks, neutraaljoone ristlõige on tavaliselt väiksem kui faasiline, nii et üleliigsete voolude põhjal tekib ülekuuma; teiseks, neutraaljoonel ei ole kaitsevahendeid, nii et see ei suuda lahkneda nagu faasidega, mis tekitab suure palavikuohu.
Sinusoidsete sümmeetriliste kolmfaasiliste voolude korral, kui laadid on tasakaalus, faasivoolude vektorid (võrdne suurus, 120° nihke) summeeruvad nulliks, nii et nulljärjestuslik vool on null.
Ebatasakaalusel laadidel, erineva suurusega voolude vektorid (nihked pole kõik 120°) annavad nullist erineva summa; nulljärjestuslik vool (ebatasakaaluline vool) on väiksem kui mingi faasiline vool.
Kui kolmfaasilised laadid sisaldavad mittelineaarseid komponente (nt diode), mis tekitavad kontinuaarset voolu ja 3. / 6. järku harmonikad, võib nulljärjestuslik vool (nende aritmeetiline summa) ületada faasiline vool. Näiteks kolmfaasilises poolikiivetites on igas faasis olev vool 1/3 laadi voolust (nulljärjestuslik vool).
Kolmfaasilises silindrikiivetites vool liigub mõlemas AC pooltsükli (sümmeetriline, tasakaalustatud faaside vahel), nii et seal ei tekita kontinuaarsed voolud ega 3. järku harmonikad; kolmfaasilise voolu summa on null (nulljärjestuslik vool = 0).
Ühefaasilises silindrikiivetites vool liigub mõlemas AC pooltsükli (sümmeetriline), nii et ühefaasilises voolus ei tekita kontinuaarsed voolud ega 3. järku harmonikad.
Kui kõik kolmfaasilised laadid on ühefaasilised silindrikiivetid, isegi ebatasakaalus, kolmfaasilise voolu summa on nullist erinev (nulljärjestuslik vool eksisteerib), kuid neutraaljoone vool ei ületa faasiline vool.
