क्यों त्रिफासी चार-तारी प्रणाली में संतुलित होने पर भी न्यूट्रल लाइन में अत्यधिक धारा होती है
तीन-फेज चार-तारी पावर डिस्ट्रिब्यूशन सिस्टम में, उद्योग के अंदरूनी लोगों के बीच एक सहमति है कि तीन-फेज लोड संतुलित होने पर न्यूट्रल लाइन करंट बहुत छोटा होना चाहिए। हालांकि, अधिक और अधिक घटनाएँ इस धारणा को उलट दे रही हैं।
उदाहरण के लिए, एक इमारत के आसपास की विज्ञापन लाइट बॉक्स इलेक्ट्रोनिक बॉलास्ट के साथ फ्लोरेसेंट लाइटिंग का उपयोग करते हैं। तीन-फेज लाइनों पर लोड संतुलित है, प्रत्येक फेज करंट लगभग 90A है, लेकिन न्यूट्रल लाइन करंट 160A तक पहुंच जाता है।
वास्तव में, न्यूट्रल लाइन करंट का अत्यधिक होना आजकल ग्रोइंग रूप से सामान्य हो रहा है। जब तीन-फेज लोड संतुलित होते हैं, तब भी न्यूट्रल लाइन पर करंट क्यों आता है, और फेज लाइन करंट से 150% से अधिक क्यों पहुंच जाता है? यह रेक्टिफायर सर्किट के कारण होता है।
जब फेज लाइनों का करंट वेवफॉर्म एक साइन वेव होता है, और वे 120° फेज अंतर से और समान एम्प्लीट्यूड वाले होते हैं, तो उनके वेक्टर सुपरपोजिशन का न्यूट्रल लाइन पर परिणाम शून्य होता है। यह वह है जो हर कोई परिचित है।
लेकिन अगर फेज लाइनों पर करंट पल्स और 120° फेज अंतर से होते हैं, तो उनका न्यूट्रल लाइन पर सुपरपोजिशन का परिणाम चित्र 2 में दिखाया गया है। चित्र 3 से स्पष्ट है कि न्यूट्रल लाइन पर पल्स करंट एक दूसरे को कैंसिल नहीं कर सकते। न्यूट्रल लाइन पर पल्स करंटों की संख्या गिनते हुए, एक चक्र में तीन होते हैं, इसलिए न्यूट्रल लाइन पर करंट प्रत्येक फेज लाइन करंट का योग होता है। प्रभावी करंट मान की गणना के तरीके के अनुसार, न्यूट्रल लाइन पर करंट फेज लाइन करंट से 1.7 गुना होता है।
चूंकि आधुनिक इलेक्ट्रिकल लोडों में से अधिकांश रेक्टिफायर सर्किट लोड हैं, इसलिए भले ही तीन-फेज लोड संतुलित हों, फिर भी बड़ा न्यूट्रल करंट हो सकता है। अत्यधिक न्यूट्रल करंट बहुत खतरनाक है, दो मुख्य कारणों से: पहला, न्यूट्रल का क्रॉस-सेक्शनल एरिया आमतौर पर फेज लाइन से बड़ा नहीं होता, इसलिए ओवरकरंट ओवरहीटिंग का कारण बनता है; दूसरा, न्यूट्रल पर कोई सुरक्षा उपकरण नहीं होते, इसलिए यह फेज लाइनों की तरह डिस्कनेक्ट नहीं कर सकता, जिससे बड़ा आग का खतरा बनता है।
तीन-फेज साइन वेव सममित एसी, संतुलित लोड के लिए, फेज करंट वेक्टर (समान मात्रा, 120° फेज अंतर) शून्य का योग होता है, इसलिए शून्य-अनुक्रम करंट शून्य होता है।
असंतुलित लोड के साथ, असमान करंट वेक्टर (सभी फेज अंतर 120° नहीं होते) शून्य का योग नहीं देते; शून्य-अनुक्रम करंट (असंतुलित करंट) किसी भी फेज करंट से छोटा होता है।
अगर तीन-फेज लोडों में गैर-रैखिक घटक (जैसे, डायोड) होते हैं, जो डीसी और 3rd/6th - ऑर्डर हार्मोनिक्स का कारण बनते हैं, तो शून्य-अनुक्रम करंट (ये का अंकगणितीय योग) फेज करंट से अधिक हो सकता है। उदाहरण के लिए, तीन-फेज हाफ-वेव रेक्टिफायर में, कोई भी फेज करंट लोड करंट का 1/3 होता है (शून्य-अनुक्रम करंट)।
तीन-फेज ब्रिज रेक्टिफायर में, ऐसी दोनों आधे चक्रों में करंट बहता है (सममित, फेजों के बीच संतुलित), इसलिए डीसी या 3rd - ऑर्डर हार्मोनिक्स नहीं; तीन-फेज करंट का योग शून्य होता है (शून्य-अनुक्रम करंट = 0)।
एकल-फेज ब्रिज रेक्टिफायर में, ऐसी दोनों आधे चक्रों में करंट बहता है (सममित), इसलिए एकल-फेज करंट में डीसी या 3rd - ऑर्डर हार्मोनिक्स नहीं होते।
अगर सभी तीन-फेज लोड एकल-फेज ब्रिज रेक्टिफायर हैं, तो भले ही असंतुलित हों, तीन-फेज करंट का योग शून्य नहीं होता (शून्य-अनुक्रम करंट मौजूद होता है), लेकिन न्यूट्रल करंट फेज करंट से अधिक नहीं होता।
